به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، سلول‌های بنیادی بافت دندانی (DTSCs) به دلیل ظرفیت چند توان و پتانسیل بازسازی خود به خوبی شناخته شده‌اند. آن‌ها همچنین نقش مهمی در پاسخ ایمنی فرآیندهای التهابی ناشی از ضایعات پوسیدگی، پریودنتیت و ژنژیویت دارند. این بیماری‌های دهان توسط سمومی به نام لیپوپلی ساکارید (LPS) تولید شده توسط باکتری‌های گرم منفی ایجاد می‌شوند. LPS الگوهای مولکولی مرتبط با پاتوژن‌ها را ارائه می‌دهد و توسط گیرنده‌های شبه Toll (TLRs) در سلول‌های بنیادی دندان شناسایی می‌شود. در این بررسی، محققان تأثیر LPS را بر رفتار بیولوژیکی DTSCها توصیف کردند. همچنین بر حسگرهای مولکولی، مسیرهای سیگنالینگ و بازیکنان نوظهور شرکت کننده در تعامل DTSCs با لیپوپلی ساکاریدها تمرکز دارند. اگرچه پیشرفت‌های علمی ایجاد شده درک پتانسیل تعدیل‌کننده ایمنی DTSCها را فراهم می‌کند، هنوز بازتاب‌های جدیدی در رابطه با کاربرد بالینی آن‌ها در درمان بیماری‌های التهابی دهان وجود دارد.
سلول‌های بنیادی بافت دندان
سلول‌های بنیادی بافت دندان (DTSCs) سلول‌های پس از زایمان هستند. آن‌ها منبع قابل توجهی از سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs) هستند که به راحتی از طریق روش‌های کم تهاجمی به دست می‌آیند و در درمان بیماری‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. DTSCها نرخ تکثیر بالا، توانایی تمایز به دودمان‌های متعدد و بیان نشانگرهای جنینی سلول‌های بنیادی مزانشیمی مانند OCT4، NANOG، SOX2 و KLF4 را نشان می‌دهند. انواع مختلفی از DTSCها در حفره دهان وجود دارند، از جمله سلول‌های بنیادی پالپ دندان (DPSCs)، سلول‌های بنیادی دندان شیری لایه برداری شده (SHEDs)، سلول‌های بنیادی لیگامان پریودنتال (PDLSCs)، سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی (DFSCs) و سلول‌های بنیادی از اپیکال. DTSCها نقش مهمی در حفظ ظرفیت بازسازی دارند. به عنوان مثال، DPSCها در بازسازی کمپلکس عاج- پالپ مهم هستند، در حالی که PDLSCها بخش مهمی از بافت پریودنتال هستند.
DTSCها همچنین توسط عوامل التهابی مانند اندوتوکسین باکتریایی (لیپوپلی ساکارید) هدف قرار می‌گیرند که منجر به آزاد شدن مواد پاراکرین مانند کموکاین‌ها می‌شود. لیپوپلی ساکاریدها (LPS) الگوهای مولکولی مرتبط با پاتوژن هستند که در دیواره سلولی باکتری‌های گرم منفی یافت می‌شوند و می‌توانند پاسخ ایمنی را در سلول میزبان ایجاد کنند. از نظر ساختاری، LPS دارای مناطق متغیر و حفاظت شده است، و هر گونه تغییر در پیکربندی شیمیایی آن‌ها بر ساختار کلی مولکول تأثیر می‌گذارد.
لیپوپلی ساکاریدها به عنوان جزء باکتری‌های گرم منفی
ساختار LPS باکتری 
LPS ماکرومولکول‌های آنتی ژنی هستند که در غشای خارجی باکتری‌های گرم منفی یافت می‌شوند. LPS از سه ناحیه شیمیایی ضروری تشکیل شده است: ناحیه پلی ساکارید اختصاصی O (منطقه I)، جزء پلی ساکارید هسته (منطقه II) و یک جزء آبگریز به نام لیپید A (منطقه III). منطقه I بیرونی ترین لایه LPS است و بین گونه‌ها از نظر قندها، توالی، پیوند شیمیایی، جایگزینی و اشکال حلقه مورد استفاده متفاوت است، که به طور بالقوه حاوی بیش از 50 الیگوساکارید تکراری مختلف است که از دو تا هشت جزء مونوساکارید تشکیل شده است.
لیپوپلی ساکاریدها در بیماری‌های دهان
لیپوپلی ساکاریدها به عنوان اندوتوکسین عمل می‌کنند که می‌توانند شوک سپتیک را تحریک کنند و همچنین منجر به ایجاد چندین بیماری دندانی شوند. یکی از بیماری‌های اولیه دندانی که LPS در آن نقش دارد، بیماری پریودنتال است که شامل پریودنتیت و ژنژیویت می‌شود. در موارد بیماری پریودنتال، باکتری‌های موجود در پلاک‌های دندانی، بیوفیلم‌هایی را روی دندان‌ها و لثه‌ها تشکیل می‌دهند. انتشار LPS توسط این باکتری‌ها می‌تواند یک پاسخ التهابی را در بافت لثه آغاز کند و در نتیجه بافت همبند و استخوانی که از دندان‌ها حمایت می‌کند، تجزیه شود.
اثر LPS باکتریایی بر ویژگی‌های بیولوژیکی سلول‌های بنیادی دندانی
تأثیر LPS بر زنده ماندن سلول و تمایز سلولی
مسائل دندانی مانند پوسیدگی دندان، فرسایش، تروما و عفونت‌های باکتریایی می‌تواند بر حیات بافت‌های دندانی تأثیر بگذارد. گزارش‌هایی در مورد تأثیر LPS بر ویژگی‌های بیولوژیکی سلول‌های بنیادی مزانشیمی وجود دارد. چندین مطالعه تأثیر LPS باکتریایی بر چسبندگی، مهاجرت، تکثیر و تمایز سلول‌های بنیادی دندان را مورد بررسی قرار داده‌اند.
بازیکنان مولکولی درگیر در تعامل بین سلول‌های بنیادی دندان و LPS
حسگرهای مولکولی LPS در سلول‌های بنیادی دندانی
عفونت باکتریایی شایع ترین علت بیماری‌هایی مانند پالپیت دندان و پریودنتیت در دندان‌های دائمی است. LPS از طریق لیز باکتری‌ها یا به صورت وزیکول از غشای آن‌ها آزاد می‌شود. با این حال، مکانیسم مولکولی که در تعامل LPS-سلول‌های بنیادی دندانی رخ می‌دهد هنوز مشخص نیست. دو پیشنهاد ارائه شده است. اولین مورد، شناسایی بخش لیپید A توسط سیستم ایمنی ذاتی از طریق پروتئین MD-2 است که با گیرنده‌های Toll مانند (TLRs) کمپلکسی را تشکیل می‌دهد.
تأثیر TLR ها بر تمایز سلول‌های بنیادی دندانی به طور گسترده‌ای مورد بررسی قرار گرفته است. در hPDLSCها، سیگنال دهی TLR4 فعال می‌شود و فاکتورهای التهابی مختلفی از جمله TNF-α و IL-1β را بیان می‌کند که تمایز استخوان زایی را مهار می‌کند اما باعث ایجاد چربی زایی می‌شود. محققان گزارش کردند که فعال شدن سیگنال دهی فاکتور هسته‌ای کاپا B (NF-kB) در یک محیط التهابی ناشی از LPS می‌تواند تمایز استخوانی را مهار کند. با توجه به DPSCها، محققان اخیرا گزارش دادند که درمان LPS (1 میکروگرم در میلی لیتر) تمایز ادنتوژنیک را از طریق سیگنال دهی C5aR و p38 بهبود بخشید، که منجر به افزایش بیان نشانگرهای اصل و نسب ادنتوژنیک مانند سیالوفسفوپروتئین عاج (DSPP) و پروتئین ماتریکس عاج 1 (DMP-1) شد. محققان دیگر تجزیه و تحلیل توالی یابی تک سلولی را روی DPSCهای تیمار شده با LPS از دو باکتری دهان (پورفیروموناس ژنژیوالیس و انتروکوکوس فکالیس) انجام دادند. آن‌ها اثر تحریکی P. gingivalis LPS را بر معدنی شدن DPSCها گزارش کردند.
بازیکنان در حال ظهور در DTSCs-LPS
چندین مطالعه نشان داده‌اند که پاسخ DTSC ها در بیماری‌های التهابی دهانی باکتریایی توسط مکانیسم‌های اپی ژنتیک تعدیل می‌شود. مکانیسم‌های اپی ژنتیکی که بیشتر مورد مطالعه قرار گرفته‌اند متیلاسیون DNA، تغییرات شیمیایی در هیستون‌ها و RNAهای غیر کدکننده هستند. در این زمینه، نقش RNA های طولانی غیر کدکننده (LncRNAs) در تنظیم ظرفیت بازسازی DTSCs مربوط به التهاب با واسطه LPS بررسی شده است. محققان عملکرد ژن 1 تنظیم شده با تورین LncRNA را گزارش کردند (TUG1).
DTSCها این پتانسیل را دارند که به عنوان یک منبع درمانی برای بازسازی بافت‌های دندانی و دهانی آسیب دیده توسط بیماری‌های التهابی استفاده شوند. چندین مطالعه نشان داده‌اند که DTSC ها می‌توانند با تعدیل رفتار خود به محرک‌های LPS پاسخ دهند. با این حال، قبل از کاربرد بالینی آن‌ها در بیماران، باید به برخی از چالش‌ها توجه شود. برای غلبه بر این چالش‌ها، پژوهش می‌تواند بر سه جهت تمرکز کند. اولین مورد بررسی مکانیسم‌های مولکولی زیربنای رفتار درمانی DTSCها در طول التهاب است. این شامل تجزیه و تحلیل عوامل پاراکرین، مولکول‌های هدف و فاکتورهای رونویسی است. دوم توسعه فن آوری‌های کشت سه بعدی برای مطالعه رفتار بیولوژیکی DTSC ها در محیط‌های in vivo مانند فرآیند التهابی تولید شده توسط باکتری‌های تولید کننده LPS می‌باشد. این یک جهت پیچیده و حیاتی است، زیرا اطلاعات ارزشمندی در مورد نحوه رفتار DTSCها در شرایط واقعی ارائه می‌دهد. دومی شامل کنترل برنامه مولکولی DTSCها است تا اطمینان حاصل شود که آن‌ها اثرات درمانی خود را به طور دقیق در داخل بدن انجام می‌دهند. این می‌تواند شامل تکنیک‌هایی مانند مهندسی ژنتیک یا مهارکننده‌ها/ آگونیست‌های مولکول کوچک برای تنظیم مسیرهای سیگنالینگ خاص و بهینه سازی پاسخ‌های آن‌ها باشد. پیشرفت در این جهت‌ها برای کاربرد آتی DTSC ها در درمان بیماری‌های ناشی از LPS ضروری خواهد بود.
پایان مطلب/