پالپ دندان؛ منبع نوین سلول های بنیادی برای درمان عصبی

هر سال میلیون‌ها دندان در سرتاسر جهان کشیده و دور انداخته می‌شوند. درون بافت نرم پالپ این دندان‌های دور ریخته‌شده، پژوهشگران منبع امیدوارکننده‌ای از سلول‌های بنیادی یافته‌اند که می‌توان آنها را به سلول‌هایی شبیه نورون هدایت کرد — یک ابزار بالقوه جدید برای درمان بیماری‌های تحلیل‌برنده عصبی مانند آلزایمر، بیماری هانتینگتون و انواعی از صرع. این کشف، چشم‌انداز تازه‌ای برای زیست‌درمانی عصبی و بازتوانی مدارهای عصبی آسیب‌دیده فراهم می‌کند و تاکید می‌کند که بافت‌های پیش‌پاافتاده مانند پالپ دندان می‌توانند نقش مهمی در پزشکی ترمیمی داشته باشند.

How tooth pulp becomes a source of neurons

دانشمندان دانشگاه باسک در اسپانیا به‌تازگی نشان داده‌اند که سلول‌های بنیادی استخراج‌شده از پالپ دندان را می‌توان بدون دخالت تغییرات ژنتیکی به سلول‌هایی با فعالیت الکتریکی و خصوصیات شبیه نورون تبدیل کرد. بر خلاف اکثر نورون‌های بالغ که توان تقسیم ندارند و پس از از دست رفتن قابل جایگزینی نیستند، این سلول‌های مشتق از پالپ دندانی توانایی تمایز به سلول‌هایی مشابه نورون‌های مهاری را نشان می‌دهند — زیرنوعی حیاتی که به تعدیل و کاهش فعالیت بیش‌ازحد مدارهای مغزی کمک می‌کند. اهمیت این قابلیت در درمان بیماری‌های نورودژنراتیو آشکار است، زیرا کاهش یا از دست رفتن نورون‌های مهاری (گابائرجیک) می‌تواند منجر به برهم‌خوردن تعادل تحریک و مهار در مغز شود که در بسیاری از اختلالات عصبی نقش دارد.

From culture dish to electrical activity

به گفته خوزه رامون پینِدا، یکی از نویسندگان مطالعه، «اگر سلول‌های پیوندی قرار است نورون‌های از دست‌رفته در یک مدار عصبی آسیب‌دیده را جایگزین کنند، باید قادر به تولید پالس‌های الکتریکی باشند.» در آزمایش‌های اسپانیایی، پژوهشگران سلول‌های بنیادی پالپ دندان را در محیط کشت نگهداری کرده و آنها را در معرض دنباله‌ای از علائم بیوشیمیایی و عوامل رشد قرار دادند. با گذشت زمان سلول‌ها ویژگی‌های الکتروفیزیولوژیک متداول نورون‌ها را کسب کردند: توانایی ایجاد پتانسیل غشایی، فعالیت کانال‌های یونی و پاسخ‌دهی به محرک‌های الکتریکی بدون نیاز به تغییرات ژنتیکی. این ویژگی‌ها شامل باز و بسته شدن کانال‌های ولتاژ-بسته سدیم و پتاسیم، پاسخ‌های پساسیناپسی و الگوهای پاسخ‌دهی وابسته به فرکانس بودند که نشان‌دهنده بلوغ عملکردی اولیه است.

از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است که این سلول‌ها ناقل عصبی مهاری GABA را تولید کردند. نورون‌های گابائرجیک برای حفظ تعادل بین هیجان و مهار در مغز ضروری‌اند؛ فقدان یا کاهش این نورون‌ها در نواحی مشخصی از مغز با بیماری‌هایی مانند هانتینگتون و انواعی از صرع مرتبط است که در آنها مدارها دچار هیپرارکسایتبلیتی (پذیرش بیش‌ازحد تحریک) می‌شوند. تولید GABA توسط سلول‌های مشتق از پالپ دندان نشان می‌دهد این سلول‌ها می‌توانند نه تنها از نظر ساختاری شبیه نورون‌ها شوند، بلکه توانایی‌های عملکردی لازم برای مشارکت در تنظیم سیناپسی و کنترل تحریک عصبی را نیز کسب کنند.

مطلب مرتبط

ادامه مطلب

دستاورد تاریخی در درمان دیابت نوع ۱ با سلول های بنیادی

یک مطالعه بالینی پیشگامانه نشان داده است که درمان نوین مبتنی بر سلول‌های بنیادی می‌تواند تحولی...

Animal tests link dental stem cells to cognitive improvement

کار جداگانه‌ای از سوی پژوهشگران چینی نتایج پیش‌بالینی دلگرم‌کننده‌ای ارائه داده است. در مدل‌های موشی آلزایمر، یک تزریق واحد از سلول‌های بنیادی پالپ دندان منافع قابل‌اندازه‌گیری ایجاد کرد. بهبودهای کوتاه‌مدت ظرف پنج هفته قابل مشاهده بودند و به‌طور شگفت‌آوری، برخی مزایا تا شش ماه نیز پایدار ماندند. سلول‌های تزریق‌شده به بخش‌هایی از هیپوکمپ، ناحیه‌ای کلیدی برای یادگیری و حافظه در مغز، مهاجرت کردند و بسیاری از آنها به سلول‌های جدیدی با خصوصیات مشابه نورون تمایز یافتند. این داده‌ها حاکی از توانایی بقای سلول‌ها در محیط مغز، ادغام نسبی در مدارها و مشارکت در شبکه‌های سیناپسی بود.

این یافته‌ها درمان قطعی نیستند، اما نشان می‌دهند سلول‌های بنیادی دندانی می‌توانند زنده بمانند، در بافت میزبان ادغام شوند و پتانسیل کند کردن پیشرفت تغییرات پاتولوژیک را در مدل‌های بیماری‌های عصبی دارا باشند. مسائلی مانند زمان مناسب برای مداخله، دوز بهینه، نحوه تزریق و ایمنی بلندمدت همچنان سوالات حیاتی هستند که باید قبل از ورود به فازهای بالینی انسانی به‌دقت بررسی شوند. تحقیقات بیشتر باید بر ارزیابی توزیع سلول‌ها پس از پیوند، قابلیت تشکیل سیناپس‌های مناسب، و بررسی خطراتی مانند رشد نابهنجار، تومورزایی احتمالی و پاسخ ایمنی متمرکز شود.

Why discarded teeth are a practical stem cell source

دندان عقل و سایر دندان‌های کشیده‌شده که اغلب در دوره نوجوانی و اوایل بزرگسالی برداشته می‌شوند، نمایانگر منبعی نسبتاً در دسترس و کم‌چالش اخلاقی برای برداشت سلولی‌اند. در مقایسه با برداشت از مغز استخوان که روشی تهاجمی‌تر و دردناک‌تر است، استخراج پالپ دندان نسبتا کم‌تهاجمی و بدون درد جدی به‌شمار می‌آید. علاوه بر این، سلول‌های گرفته‌شده از اهداکنندگان جوان‌تر معمولا ظرفیت تکثیر بالاتری دارند و دارای جهش‌ها و آسیب‌های تجمعی کمتری در DNA نسبت به سلول‌های اهداکنندگان سالمند هستند؛ ویژگی‌هایی که برای موفقیت درمان‌های بازساختی اهمیت دارد.

نکته کلیدی این است که استفاده از بافت‌هایی که در غیر این صورت دور ریخته می‌شدند، مناقشات اخلاقی مربوط به سلول‌های بنیادی جنینی را به‌طور چشمگیری کاهش می‌دهد. سلول‌های بنیادی پالپ دندانی مجموعه‌ای از مزایا را فراهم می‌آورند: دسترسی آسان، زیست‌شناسی جوان و شفافیت اخلاقی بیشتر — ترکیبی که برای تحقیقات انتقالی در زمینه نورو ترمیمی بسیار جذاب است. این ویژگی‌ها می‌تواند مسیر توسعه بانک‌های سلولی، روش‌های اتولوگ (استفاده از سلول‌های خود بیمار) و پروتکل‌های استاندارد‌شده را هموار کند.

مطلب مرتبط

ادامه مطلب

کراتین استخراج شده از مو و پشم: مسیری نوین برای ترمیم مینای دندان

کراتین از مو و پشم: راهکاری نو برای ترمیم مینا دانشمندان به‌تازگی دریافته‌اند که کراتین، پروتئین...

Potential applications and next steps

پژوهشگران چند مسیر بالینی ممکن را مدنظر قرار می‌دهند: درمان‌های اتولوگ که از دندان‌های خود بیمار استفاده می‌کنند، سلول‌های آلوژنیک بانکی‌شده از اهداکنندگان جوان یا فرآورده‌های آماده پس از گذراندن آزمون‌های ایمنی و کیفیت دقیق. اولویت‌های فوری شامل نشان‌دادن ادغام مداوم نورون‌های مشتق از پالپ در مدارهای مغزی انسان بالغ، تضمین شکل‌گیری سیناپس‌های مناسب و رد خطراتی مانند رشد نابهنجار یا رد ایمنی است. طراحی مطالعات بالینی مرحله‌ای با معیارهای خروجی دقیق، نشانگرهای زیستی واضح و پایش عملکرد شناختی و ایمنی طولانی‌مدت ضروری خواهد بود.

فناوری‌های دیگر بسیار محتمل است که با این رویکرد ترکیب شوند. به‌عنوان نمونه، اسکارفولدهای بیومتریال می‌توانند به بقای سلول‌های پیوندی، جهت‌گیری مناسب و تشکیل بافت ساختاری کمک کنند؛ در حالی که پروفایلینگ بیان ژن (مثل RNA-seq) و آزمون‌های الکتروفیزیولوژیک (مانند پَتچ-کِلَمپ و ولتاژکلیپینگ) به تأیید بلوغ عملکردی پیش از استفاده بالینی کمک خواهند کرد. همچنین استفاده از فناوری‌های تصویربرداری فعال در vivo مانند میکروسکوپ دو-فوتونی و تصویربرداری PET می‌تواند برای دنبال کردن زنده سلول‌ها و ارزیابی تعامل آنها با مدارهای میزبان مفید باشد.

Expert Insight

دکتر النا ناوارو، یک نوروساینتیست و مروّج علمی خیالی، می‌گوید: «زیبایی استفاده از دندان‌های دور ریخته‌شده در سادگی آن نهفته است: یک منبع سلولی در دسترس و کم‌خطر که بسیاری از دغدغه‌های اخلاقی را دور می‌زند. چالش کنونی ترجمه نتایج امیدوارکننده در جوندگان به پروتکل‌های قابل‌اعتماد و ایمن برای انسان‌ها است. اگر این مسیر موفق شود، سلول‌های بنیادی دندانی می‌توانند تبدیل به ابزاری مهم در جعبه‌ابزار پزشکی ترمیمی شوند.»

با پیشرفت تحقیقات، ممکن است سلول‌های بنیادی پالپ دندان از یک کنجکاوی آزمایشگاهی به مسیر عملی برای بازسازی مدارهای عصبی تبدیل شوند. فعلاً نتایج یک درس گسترده‌تر را تقویت می‌کنند: گاهی ارزشمندترین منابع زیست‌پزشکی در چشم‌انداز روزمره و در دسترس ما پنهان‌اند. برای حرکت به سوی بهره‌برداری بالینی، همکاری بین زیست‌شناسان سلولی، نوروساینتیست‌ها، مهندسان بافت، و تنظیم‌کننده‌های سلامت ضروری است تا استانداردها و چارچوب‌های ایمنی و اثربخشی شکل گیرد و راه را برای کارآزمایی‌های انسانی باز کند.

مطلب مرتبط

ادامه مطلب

تحول در درمان حیوانات خانگی با سلول های بنیادی آماده مصرف

پیشرفت‌های چشمگیر در حوزه سلامت حیوانات خانگی در راه است: درمان‌های سلول‌های بنیادی آماده مصرف به...