آسیب طناب نخاعی (SCI) یک بیماری سیستم عصبی است که با اختلال عملکرد حسی و حرکتی، آپوپتوز آکسون، کاهش تراکم عروقی و التهاب مشخص می‌‌شود. در‌حال‌حاضر می‌توان از درمان جراحی، درمان دارویی و سلول درمانی استفاده کرد. درمان جراحی می‌تواند نمرات حرکتی و عملکرد مستقل را بهبود بخشد، و درمان دارویی می‌تواند به بهبود نورون‌های نخاع کمک کند، اما فقط علائم را بهبود بخشد. بهبودی کامل SCI هنوز حاصل نشده است. با‌این‌حال، تمایز سلول‌های بنیادی امیدی را برای درمان SCI به ارمغان می‌آورد. سلول‌های خون بند‌ناف (UCB) از نظر اخلاقی به راحتی در دسترس هستند و می‌توانند آسیب‌های عصبی را ترمیم کنند. با‌این‌حال، هنوز مشخص نیست که چگونه می‌توانند علائم را بهبود بخشند و شدت عصب را ترمیم کنند. در این مقاله، نقش UCBs در درمان SCI از جنبه‌های مختلف مانند رفتار، مورفولوژی و تغییرات بیان مولکولی به تفصیل شرح داده می‌شود تا ایده‌ها و جهت‌گیری‌های نظری جدیدی برای تحقیقات آینده ارائه شود.

مفهوم آسیب نخاعی

آسیب طناب نخاعی (SCI) یک بیماری جدی تهدید‌کننده زندگی است که با پاراپلژی/کوادری پلژی کامل یا ناقص به دلیل بازسازی نشدن نخاع مشخص می‌شود و منجر به درجات مختلف اختلال عملکرد عصبی می‌شود. SCI به دلیل عوارض مکرر مانند ذات الریه، استراحت کامل در بستر و عفونت‌های دستگاه ادراری می‌تواند تهدید‌کننده زندگی باشد. معمولاً افراد بالای 70 سال مستعدترین افراد به SCI هستند. بروز SCI به تدریج در حال افزایش است و محدودیت شدید ورزش و عوارض مکرر وضعیت را بدتر می‌کند. علاوه بر این، از نظر جسمی و روانی نیز بر بیماران تأثیر منفی می‌گذارد و بار سنگینی بر خانواده‌ها و بازار کار وارد می‌کند. همچنین زندگی عادی روزمره بیماران و خانواده‌های آنها را به طور جدی تحت تاثیر قرار می‌دهد و بار سنگینی را بر دوش کل جامعه وارد می‌کند.

درمان SCI

در حال حاضر، درمان دارویی، جراحی و استراتژی‌های پیوند سلولی عوامل نوروتروفیک (NTFs) عمدتاً برای درمان SCI استفاده می‌شوند. برای مثال، فاکتور محرک رشد عصبی (NGF)، فاکتور خنثی مشتق از مغز (BDNF) و نوروتروفین-3 می‌توانند در بازسازی آکسونی گروه‌های عصبی مختلف در دستگاه نخاع نقش داشته باشند. تست تردمیل چرخدار بازیابی عملکرد حرکتی بعد از SCI را نشان می‌دهد. سلول‌های بنیادی به اشکال مختلف، از جمله سلول‌های بنیادی جنینی، سلول‌های بنیادی القایی، سلول‌های بنیادی خونساز، سلول‌های بنیادی ادرار، سلول‌های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان (MSCs)، سلول‌های بنیادی مزانشیمی بند ناف، سلول‌های خون بند ناف (UCBs)، سلول های بنیادی عصبی و سلول‌های بنیادی نوروپیتلیال، سلول‌های بنیادی مشتق از چربی وجود دارند. UCB‌ها به تدریج به منبع مهم پیوند تبدیل شده‌اند زیرا می‌توان آنها را به روشی غیرتهاجمی و به دلیل الزامات اخلاقی جمع‌آوری کرد و وارد مرحله آزمایشات بالینی اولیه شده است. سلول‌های بنیادی همچنین برای تعیین اینکه کدام انواع در برابر SCI موثرتر هستند استفاده می‌شود. به عنوان مثال، هر دو بافت چربی انسان و UCBها از طریق ضد‌التهاب و بهبود رشد آکسونی، سهم مشابهی در بهبود حرکتی و حسی بعد از SCI دارند، اگرچه تفاوت‌های جزئی در بیان سیتوکین و ژن نشان می‌دهند. پیوند، و عمدتاً در بازیابی نورون از طریق اگزوزوم‌ها نقش دارند. این مقاله عمدتاً بر روی بقای UCB‌ها بعد از SCI و نقش UCB‌ها در جنبه‌های مختلف مانند رفتار، مورفولوژی و تغییرات بیان مولکولی در بازیابی عصب و عروق خونی تمرکز دارد.

عملکرد

الیاف میلین‌دار 30 روز پس از آسیب کاشته شدند و UCB-MC‌ها در طناب‌های جانبی و شکمی در فاصله 5 میلی‌متری از مرکز ضایعه کاشته شدند. محیط تهویه‌شده با CD34+ یا استرادیول E2 تیمار شده با 17β و محیط تهویه‌شده با UCB-CD34+ (به‌طور برجسته‌تر) تعداد سلول‌های عصبی آپوپتوز و آستروسیت‌ها را در نخاع آسیب‌دیده به‌طور قابل‌توجهی کاهش دادند. تعداد الیاف میلین دار اضافی (22 برابر) در مقایسه با الیاف غیر‌تراریخته به طور قابل توجهی افزایش یافت. بازسازی آکسونی UCB-MC‌های اصلاح شده ژنتیکی با ژن‌های VEGF و GNDF مشاهده شد. الیاف میلین‌دار آماده به کار استفاده شد. UCB-CD133+ رشد آکسونی را در همکشانی اندام‌های مهار شده قشر و نخاع از سر گرفت. UCB-CD133+ همچنین می تواند آپوپتوز را کاهش دهد. تعداد فیبرهای میلین‌دار در UCB‌های ترانسفکت‌شده با یک پلاسمید منفرد PBUD-VEGF-FGF2 افزایش یافته است. در ماده سفید همان ناحیه، در همان محل فاصله سفالیک و دمی از منبع، و در 5 میلی‌متر در جهت سفالیک افزایش یافت. آپوپتوز عصبی ناشی از SCI پس از درمان UCB-MC همراه با rTMS کاهش یافت. یک اثر محافظتی عصبی از نانووزیکول‌های مشتق شده از UCB-MC وجود داشت که با کاهش آپوپتوز عصبی در غشاهای پلاسمایی ماکروفاژها گنجانده شدند.

مطالعات مشابه در نمونه موشی

پیوند وزیکول‌های خارج سلولی (EVs) از سلول‌های بنیادی یک طرح عملی برای آسیب‌نخاعی تروماتیک (SCI) است. با این حال، هیچ گزارش مرتبطی در مورد EV‌های مشتق شده از سلول‌های بنیادی بارگذاری شده با کورکومین برای درمان SCI وجود ندارد. در این روش، سلول‌های بنیادی مزانشیمی بند ناف موش (MUMSCs) در محیط حاوی کورکومین (20 میکرومولار) به مدت 48 ساعت انکوبه شدند. وزیکول‌های خارج سلولی (EVs) و EVs با کورکومین (Cur-EVs) با اولتراسانتریفیوژ جمع‌آوری شدند. ویژگی‌های EVs/Cur-EVs توسط وسترن‌بلات با آنتی‌بادی‌های CD9 و CD81، میکروسکوپ الکترونی عبوری و آنالیز ردیابی نانو مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. کورکومین موجود در Cur-EVs توسط کروماتوگرافی فاز مایع با کارایی بالا در طول موج 430 نانومتر آنالیز شد. روش‌های ایمونوفلورسانس و تصویربرداری درون‌تنی برای تایید زیست سازگاری EVs/Cur-EVs در شرایط آزمایشگاهی و درون‌تنی مورد استفاده قرار گرفت. موش‌های دارای SCI کامل با EVs/Cur-EVs برای مقایسه تفاوت‌های عملکرد حرکتی، التهاب، تغییرات بافت‌شناسی و میلین‌سازی مجدد تحت درمان قرار گرفتند. ResultsThe EVs و Cur-EV‌های جدا شده از MUMSC‌ها زیست سازگاری خوبی دارند. در مقایسه با موش‌های مدل، عملکرد حرکتی، التهاب و بازسازی آکسونی موش‌ها پس از تزریق Cur-EVs/EVs به طور قابل توجهی بهبود یافت. علاوه‌بر‌این، برای بهبود ساختاری و عملکردی کامل SCI پس از درمان Cur-EVs در مقایسه با درمان EVs موثرتر است. در مناطق آسیب‌دیده، پلاریزاسیون ماکروفاژها از فنوتیپ M1 به M2 و بازسازی آکسون به طور قابل توجهی در گروه Cur-EVs در مقایسه با گروه EVs بهبود یافت. نتیجه‌گیری داده‌های این مطالعه نشان می‌دهد که EVs از MUMSCs ممکن است یک وسیله دارورسانی امیدوارکننده از کورکومین برای درمان کارآمد و زیست سازگار SCI شدید باشد

نتیجه گیری از انجام آزمایش

UCB‌ها می‌‌توانند عملکرد حسی و حرکتی را در درمان SCI بهبود بخشند که منجر به کاهش ناحیه آسیب‌دیده و افزایش حجم اندام عقبی، بازسازی آکسون، بهبود سلول‌های گلیال و آزادسازی عوامل تغذیه‌ ای، کاهش رگزایی و پارگی، کاهش التهاب می‌شود. و همچنین تغییر عملکرد سیستم ایمنی بدن بازسازی نورون افزایش بیان NeuN+، NGF و GDNF را نشان دادند. علاوه‌بر‌این، آپوپتوز با کاهش بیان کاسپاز-3 و سایر مولکول‌ها مشخص می‌شود. بیان VEGF، GFAP و فاکتور فون ویلبراند در رگزایی افزایش یافت. التهاب با افزایش IL-10 و کاهش TNF-α، IL-1β و IL-6 مهار شد. با‌این‌حال، گروه‌های مولکولی کلیدی اگزوزوم‌های UCB و اثرات آنها بر ترمیم سلول‌های عصبی، مهار آپوپتوز و مهار التهاب هنوز نامشخص است. تحقیقات آینده باید بر روی یافتن مولکول‌های کلیدی برای ترویج توسعه دارو و کاهش پاسخ‌ایمنی میزبان پس از پیوند مستقیم UCB متمرکز شود، که امیدی را برای درمان بیماران مبتلا به SCI ایجاد می‌کند. درمان ترکیبی به طور فزاینده‌ای مهم و ضروری می‌شود، به عنوان مثال، UCBs همراه با ترانسفکت ژن و درمان تحریک الکتریکی برای درمان  SCI بیش‌از‌پیش ضروری است.

پایان مطلب./