نقش حبابها در آسیب مغزی چیست؟
تاریخ انتشار: ۶ مرداد ۱۳۹۹ | کد خبر: ۲۸۷۶۱۲۱۵
آفتابنیوز :
محققان "دانشگاه ایالتی آیووا" آمریکا در مطالعه اخیرشان با حمایت کمکهای مالی دفتر تحقیقات نیروی دریایی و با رهبری "نیکول هاشمی"(Nicole Hashemi) استاد ایرانی این دانشگاه توانستهاند توضیحاتی درباره آسیب سلولهای مغزی ناشی از تشکیل و فروپاشی میکروحبابها که باعث ایجاد فرایندی به نام "حفرهزایی"(cavitation) میشوند، بدهند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمیشوند!
نویسندگان اصلی این مطالعه "نیکول هاشمی" استادیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه آیووا و "الکس ورد"(Alex Wrede) پژوهشگر فوق دکترا آزمایشگاه هاشمی(Hashemi’s lab) بودند.
محققان طی این مطالعه گفتند که میکروحبابهایی که اندازه آنها چند میکرون است میتوانند در مایع مغزی نخاعی در داخل جمجمه در هنگام صدمات مغزی تشکیل شوند. شکل گیری و فروپاشی چشمگیر این میکروحبابها میتواند علت برخی از آسیبهای ناشی از آسیب مغزی باشد.
آسیب حبابی ممکن است بیاهمیت به نظر برسد اما سقوط و شکستن حباب و موجهای شوکی ناشی از آن میتواند به مغز آسیب جدی برساند. بنابراین آگاهی از آسیبهایی که این حبابها میتوانند به بافت آسیب پذیر مغز وارد کنند بسیار مهم است.
برای آزمایش و توصیف تأثیر حفره زایی داخل جمجمه، محققان یک بستر/پلتفرم کشت سلولی سه بعدی برای سلولهای آستروسیت(astrocyte) یا آستروگلیا یا اختریاخته که در پشتیبانی، حفظ و ترمیم عصب مرکزی فعال هستند، شبیه سازی کردند.
آنها بستر/پلتفرم کشت سلولی را در یک مخزن کوچک غوطه ور کردند و میکروحبابهایی به ابعاد ۶۰ میلیون در یک متر ایجاد کردند. برخی از میکروحبابها به داربست میکرو فیبر لایه شده سلول متصل شدند. محققان سپس دستگاههای فراصوت موجود در مخزن را روشن کردند و شاهد فروریختن میکروحبابها و ایجاد حفرهها شدند.
آنها همچنین از این دستگاههای فراصوت بر روی یک گروه کنترل شده از سلولها که در معرض حفره زایی قرار نداشتند نیز استفاده کردند.
در گام بعد ابتدا محققان از یک میکروسکوپ معکوس برای ثبت هرگونه تغییر مورفولوژیکی در سلولها استفاده کردند. سپس با همکاران کالج دامپزشکی دانشگاه آیووا به ارزیابی اینکه آیا تغییرات ژنتیکی در سلول وجود دارد یا خیر پرداختند. میکروسکوپ وارونه یا میکروسکوپ معکوس، میکروسکوپی است که منبع نوری و کوندانسور آن در قسمت فوقانی آن، بالای صفحهٔ قرارگیری نمونه و عدسی شیئی آن پایین محل قرارگیری نمونه قرار دارد.
محققان دریافتند که حفره زایی باعث کوچک شدن سلولها و زبرتر شدن سطح آنها شده است. هنگامی که تصاویری که پس از ۲۲ الی ۴۸ ساعت بعد از آزمایش از سلولها گرفته شده بود را مشاهده کردند متوجه شدند سلولها درازتر شده و رشد کردهاند. محققان همچنین دریافتند که سلولهای آسیب دیده در اثر حفره زایی دارای بیان ژنهایی مانند TNF-α و IL-۶ هستند که با شرایط التهابی مانند کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲ (SARS-CoV-۲) و اختلالات عصبی مانند پارکینسون و آلزایمر مرتبط هستند.
محققان گفتند: تمام این یافتهها تایید میکنند که حفره زایی اطراف سلولها برای عملکرد آستروسیت مضر است.
آستروسیت(astrocyte) یا آستروگلیا یا اختریاخته، یاختهای گلیایی(پیبانی) و ستارهشکل است که تغذیه و حفاظت یاختههای عصبی را بر عهده دارد.
آستروسیتها سلولهای گلیای ستارهشکل در مغز و طناب نخاعی میباشند. آستروسیتها بیشترین نوع سلولهای گلیا هستند. آستروسیت یعنی سلول ستارهای و این نام به درستی شکل این سلول را توصیف میکند. آستروسیتها از اندازه بزرگی برخوردارند و نورونها را تغذیه کرده و از آنها حمایت میکنند و به همراه میکروگلیاها مواد زاید درون مغز را از بین میبرند و در نهایت به صورت مواد شیمیایی از مایع احاطهکنندهٔ نورونها حفاظت میکنند.گاهی اوقات نورونها به دلایل ناشناختهای از بین میروند یا در اثر ضربه مغزی عفونت یا سکته مغزی میمیرند. در این هنگام آستروسیتها به همراه میکروگلیا وظیفه پاکسازی و از بین بردن مواد زاید باقیمانده را به عهده میگیرند. این سلولها قادرند در دستگاه عصبی مرکزی حرکت کرده، به هنگام برخورد با یک مادهٔ زاید آن را بلعیده و هضم کنند.
هاشمی گفت: در حالی که پزشکان به دنبال درمان آسیبهای مغزی ناشی از حفره زایی هستند، مهندسان میتوانند بر روی شناسایی مکانهایی در مغز که احتمالاً حفره زایی در آنها رخ میدهد تمرکز کنند.
محققان گفتند: نقشه محل وقوع حفره زایی میتواند ایدهای مناسب برای طراحی کلاه ایمنی نوین باشد که احتمال حفره زایی را کاهش میدهد و در حالی که محققان این مطالعه روی طراحی کلاه ایمنی متمرکز هستند، هاشمی گفت از همان ایدهها میتوان برای طراحی و توسعه کلاه ایمنی برای بازیکنان فوتبال و سایر ورزشها نیز استفاده کرد. بازیکنان فوتبال در برخی موارد و در صورت خوردن ضربه به سر به اشکال خفیفی از آسیب دیدگی مغزی دچار میشوند که ممکن است متوجه این موضوع نشوند، اما اثرات آسیبهای حفره زایی در مغز آنها وجود خواهد داشت.
منبع: خبرگزاری ایسنامنبع: آفتاب
کلیدواژه: آسیب مغزی مغز آستروسیت ها سلول ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را بهطور اتوماتیک از وبسایت aftabnews.ir دریافت کردهاست، لذا منبع این خبر، وبسایت «آفتاب» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۸۷۶۱۲۱۵ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتیکه در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
راهی جدید برای پیشگیری و درمان بیماریهای روده
آفتابنیوز :
محققان سیستم بهداشتی کوه سینا، در مطالعه پیشگامی، اهمیت گونههای فعال اکسیژن در حفظ عملکرد سلولهای بنیادی و جلوگیری از التهاب در حین ترمیم زخم، را بررسی کرده اند. یافتههای پژوهشگران، میتواند بینش بیشتری را درباره پیشگیری و درمان بیماریهای التهابی روده (IBD) ارائه دهد.
گونههای فعال اکسیژن، مواد شیمیایی بسیار واکنش پذیری هستند که از اکسیژن تشکیل شده اند. ترشح گونههای فعال اکسیژن در روده برای حفظ عملکرد سلولهای بنیادی و ترمیم زخم ضروری است. با این حال، میتواند اثرات التهابی نیز ایجاد کند.
تیم تحقیقاتی، عوامل کلیدی که باعث ایجاد تغییرات غیرطبیعی سلولهای بنیادی میشوند را یافته اند که نقش مهمی از گونههای فعال اکسیژن در حفظ رودههای سالم را نشان میدهد.
دانشمندان گفته اند: واضح است که تنظیم اکسیژن و گونههای فعال اکسیژن نقش مهمی در بیماریهای مزمن، و به طور خاص IBD ایفا میکنند. این مطالعه پیشرفت بزرگی را در تعریف نقش کلیدی گونههای اکسیژن در حفظ یک سد مخاطی سالم برای IBD ارائه میدهد.
تیم تحقیقاتی نقش گونههای فعال اکسیژن و NOX۱، پروتئین مورد استفاده برای تولید این مواد شیمیایی، را مورد مطالعه قرار دادند. به گزارش سیناپرس، پژوهشگران، مقدار گونههای فعال اکسیژن را اندازه گیری کرده و مشخصات بیان ژن سلولهای سد روده را از موشها و انسانهای مبتلا به کولیت اولسراتیو، یکی از زیرگروههای IBD، تجزیه و تحلیل کردند.
سلولهای سد کننده روده، سطح روده را میپوشانند و به هضم غذا، جذب مواد مغذی و جلوگیری از هجوم باکتریهای روده کمک میکنند. محققان، دادههای بیان ژن را در بافتهای ملتهب و غیر ملتهب روده بزرگ مقایسه کردند.
دانشمندان دریافتند:ترکیبی از NOX۱، از دست دادن عملکرد -که منجر به کاهش گونههای فعال اکسیژن میشود، به علاوه وجود مادهای به نام TNF که باعث التهاب میشود، منجر به افزایش غیرطبیعی سلولهای میکروفولد میشود. سلولهای میکروفولد، که به عنوان سلولهای M نیز شناخته میشوند، برای تنظیم پاسخ ایمنی روده بسیار مهم هستند.
تیم تحقیقاتی، این افزایش غیرطبیعی در تعداد سلولهای M را در نتیجه از دست دادن گونههای فعال اکسیژن در سلولهای بنیادی یافتند. به گزارش سیناپرس، این افزایش در سلولهای M اپیتلیال باعث افزایش جذب سلولهای ایمنی در موشها میشود. محققان توانستند با درمان سلولهای روده به کمک گونههای فعال اکسیژن، نقص اولیه به دنبال از دست رفتن این گونههای اکسیژن در طول التهاب، را معکوس کنند.
پژوهشگران اظهار داشته اند: اکسیژن فعال، که توسط سلولهای بنیادی آزاد میشود، برای حفظ یک روده سالم از طریق حفظ تعادل مناسب انواع سلولهای سد روده، حیاتی است.
یافتههای تحقیقاتی، در مجله Gut منتشر شده اند.
منبع: سیناپرس