محققان بر روی سلول درمانی بیماری انسدادی مزمن ریه (COPD) با استفاده از سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs) تمرکز می کنند که سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق شده از مغز استخوان انسان (hBM-MSCs) پیشرو هستند. با این حال، BM-MSCها به دلیل پتانسیل رشد کم، برداشت تهاجمی و بیان بالای ژن‌های مرتبط با پیری با پتانسیل تمایز ضعیف ممکن است به اندازه سلول‌های درمانی بهینه نباشند. در نتیجه، سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از بندناف (hUC-MSCs)، که دارای ویژگی‌های بسیار عالی به عنوان سلول‌های بنیادی هترولوگ آلوژنیک هستند، توجه قابل توجهی را به خود جلب کرده‌اند. به نظر می‌رسد که سلول‌های بنیادی مزانشیمی hUC-MSC آلوژنیک و هترولوگ به دلیل خواص درمانی عالی خود امیدوارکننده باشند. با این حال، سلول‌های بنیادی مزانشیمی نمی‌توانند برای مدت طولانی پس از انفوزیون داخل وریدی در ریه‌ها باقی بمانند.

دلایل عدم انتخاب سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان

محققان در حال توسعه درمان‌های مبتنی بر سلول برای بیماری‌های ریوی هستند. درمان با سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSC) برای بیماران مبتلا به COVID-19-ARDS به خوبی مستند شده است و گزارش‌هایی در مورد استفاده از درمان‌های مبتنی بر سلول در مدل‌های تجربی پیش بالینی بیماری انسداد مزمن ریه (COPD) ارائه شده است. کارآزمایی‌های بالینی در مورد استفاده از سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان (BM-MSCs) برای درمان COPD در ایالات متحده و هند با شواهد مستندی از اثرات ضد التهابی سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان در حال انجام است، با این حال، سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان به دلیل پتانسیل تکثیر پایین و حساسیت به عفونت‌های تهاجمی در گیرنده‌های سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان، به عنوان سلول‌های درمانی ترجیح داده نمی‌شوند. سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان مولکول‎های کلاس II آنتی ژن لکوسیت انسانی (HLA) را بیان می‌کنند که واکنش‌های ایمنی و التهاب را القا می‌کند.

دلایل انتخاب سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از بندناف

سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از بندناف (UC-MSCs) برای پیوند آلوژنیک مناسب هستند زیرا HLA-II را بیان نمی‌کنند و تحمل ایمنی بالایی را نشان می‌دهند. بافت‌های بندناف را می‌توان به صورت غیرتهاجمی جمع‌آوری کرد و در بانک‌ها ذخیره کرد تا از عرضه پایدار سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از بندناف اطمینان حاصل شود. سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از بندناف به دلیل ترشح فاکتورهای محلول (پروستاگلاندین E2 و گالکتین-1) و توانایی چسبندگی بالای آنها، سرکوب ایمنی بیشتری نسبت به سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان نشان می‌دهند. تجویز سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از بند ناف انسانی برای درمان COPD از نظر بالینی مفید بودن آن ثابت شده است. عمل پاراکرین ممکن است زمینه ساز بهبود مشاهده شده پس از تجویز MSC باشد، اما باعث بازسازی ریه (ترمیم سلول‌های اپیتلیال آلوئولی) نمی‌شود. بنابراین، سلول‌هایی که به طور موثر بازسازی بافت را ترویج می‌کنند، باید توسعه یابند. با استاندارد کردن شرایط کشت برای سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از بندناف برای بهینه سازی عملکردهای متنوع آنها، می‌توان سلول‌های درمانی برای درمان COPD و ARDS ایجاد کرد که القای عروقی را تحریک کرده و دارای خواص ضد التهابی هستند. مدولاسیون hUC-MSCها باعث ایجاد ساختارهای چسبندگی می شود که سلول‌ها را به ماتریکس خارج سلولی (ECM) متصل می کند، در حالی که مدولاسیون اکتین اسکلت سلولی تمایز استئوبلاست و نئوواسکولاریزاسیون را ترویج می کند (13، 14). پروتئین‌های ماتریکس بینابینی، از جمله کلاژن و فیبرین/فیبرونکتین، به‌عنوان گیرنده‌های کلیدی عمل می‌کنند که با اینتگرین‌های سطح سلول‌های اندوتلیال (EC) برای فعال کردن ECها تعامل دارند. بنابراین، هدف از مطالعه توسعه hUC-MSCs طراح (dUC-MSCs) با اصلاح ECM آنها بود.

بیماری COPD

بیماری انسداد ریوی مزمن (Chronic obstructive pulmonary disease یا COPD)، یک بیماری مزمن التهابی ریه است که مسیر جریان هوای ریه‌ها را مسدود می‌کند. این بیماری با مواجهه طولانی مدت با گازهای تحریک کننده یا ذرات معلق موجود در هوا که اغلب ناشی از دود سیگار هستند، ایجاد می‌شود. بیماری COPD با بیماری‌های سیستمیک مختلف از جمله پوکی استخوان، چربی خون بالا، فشار خون بالا و بیماری ایسکمیک قلبی همراه است. در اینجا، ما بر پوکی استخوان، یکی از عوارض اصلی COPD تمرکز کردیم و سهم dUC-MSC را در استئوکلاستوژنز در یک مدل موش COPD تجزیه و تحلیل کردیم. یافته‌های ما بینش‌های جدیدی را در مورد عملکردهای تعدیل‌کننده ایمنی سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از بندناف که برای ترمیم آسیب ریه در مدل‌های موش COPD استفاده می‌شوند ارائه می‌کند که می‌تواند برای درمان ARDS استفاده شود.

شیوه مطالعاتی

سلول‌های بنیادی مزانشیمی dUC-MSC بر روی ژل‌های کلاژن نوع I و لامینین که ماتریس‌های خارج سلولی هستند، کشت داده شدند. مدل‌های موشی COPD ناشی از الاستاز با hUC-MSC تحت درمان قرار گرفتند. تجزیه و تحلیل بیوشیمیایی ریه‌های حیوانات تحت درمان و کنترل انجام شد.

نتایج کسب شده از مطالعه

 افزایش کارایی القای عروقی با پیوند سلول‌های بنیادی مزانشیمی بندناف به مدل‌های موش COPD در مقایسه با مشاهده شده با سلول‌های بنیادی مزانشیمی بافت چربی پیوندی که روی پلیت‌ها کشت شده بودند، مشاهده شد. سلول‌های بنیادی مزانشیمی بندناف پیوندی با کاهش تولید سیتوکین‌های پیش التهابی، افزایش چسبندگی ماتریکس خارج سلولی به بافت آلوئولی از طریق اینتگرین β1، تقویت قطبیت ماکروفاژهای M2 و کمک به ترمیم دیواره‌های ماهیچه‌ای صاف آلوئولی به ترمیم دیواره‌های ماهیچه ای صاف آلوئولی کمک می‌کند و آپوپتوز را مهار کرد. از طرفی سلول‌های بنیادی مزانشیمی بندناف استئوکلاستوژنز را در پوکی استخوان ناشی از COPD مهار کردند. سلول‌های بنیادی مزانشیمی بندناف یک منبع سلولی امیدوارکننده هستند و مزایای زیادی نسبت به سلول‌های بنیادی مزانشیمی مغزاستخوان و سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از بافت چربی دارند. سلول‌های بنیادی مزانشیمی بندناف ممکن است در فرآیندهای ضد التهابی، هموستاتیک، ترمیم آسیب و مقاومت در برابر بیماری نقش دارند، زیرا سلول‌های بنیادی مزانشیمی بندناف دیواره آلوئول را با افزایش چسبندگی به محل آسیب دیده ترمیم و بازسازی کردند. بنابراین، آنها می‌توانند به درمان COPD و بیماری‌های سیستمیک مانند پوکی استخوان کمک کنند

پایان مطلب/.