به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، محققان دانشگاه استنفورد با طراحی نوعی ایمپلنت مغزی که سلول‌های بنیادی پیوند شده را با استفاده از الکتریسیته تحریک می‌‌کند، همانند بافت مغز که به علت آسیب تحریک شده است، ریکاوری بعد از سکته را در موش‌ها مدل بهبود می‌‌دهد.

بیش از 10 میلیون سکته در سال در دنیا رخ می‌‌دهد که به دنبال آن حداقل نیمی‌‌از بیماران دچار ناتوانی دگرگون کننده‌ی‌ سبک زندگی می‌‌شوند. در حال حاضر درمان‌ها برای سکته محدود هستند و بسیاری از بیماران پیشرفت کمی‌‌ در بهبود عملکرد ادراک و حرکت دارند. از این رو، اهمیت 2 راهکار درمانی پیوند سلول‌های بنیادی و استفاده از جریان الکتریسیته دیده می‌‌شود.

مطالعات زیادی مبنی بر بهبود روش‌های پیوند سلول‌های بنیادی به مغز انجام شده است. اما، هنوز چگونگی استفاده از جریان الکتریسیته برای تحریک این سلول‌ها به عنوان‌ یک چالش در این زمینه مطرح است.

دستگاه جدید طراحی شده که با دریافت الکتریسیته و تحریک سلول‌ها و بافت آسیب دیده مغز هر دو هدف را پوشش می‌‌دهد. این در حالی است که منجر به شناسایی نوعی پروتئین شده است که ترمیم مغز را ترغیب می‌‌کند.

این وسیله‌ یک ایمپلنت هدایت کننده پلیمری کوچک به ابعاد 1 در 3 میلی متر است. پلیمر هدایت کننده (Conductive Polymer) از جنس‌ یک ماده‌ی‌ تیره رنگ ارگانیک بوده که استحکام آن معادل یک پلاستیک انعطاف پذیر است و توانایی هدایت جریان الکتریسیته را دارد. الکتریسیته لازم برای فعالیت دستگاه از‌ یک ژنراتور خارجی که با سیم به دستگاه متصل می‌‌شود، تأمین می‌‌گردد. شارژ و فعل و انفعالات سطحی پلیمر سلول‌های بنیادی را در محل خود نگه می‌‌دارد.

این تیم تأثیر جریان الکتریسیته بر موادی که مغز به طور طبیعی در فرآیند ترمیم آزاد می‌‌کند و همچنین تقلید این فرآیند با استفاده از ایمپلنت طراحی شده را بررسی کرد.

برای این کار ایمپلنت را در سطح مغز در لبه‌ی‌ بافت آسیب دیده گذاشتند تا به مغز آسیبی نرسد. در موش‌هایی که ایمپلنت با پیوند سلول را داشتند، سلول‌ها هر روز برای‌ یک ساعت به مدت سه روز تحریک شدند. نتایج نشان داد موش‌هایی که ایمپلنت با پیوند سلول داشتند، ریکاوری سریع‌تر و ماندگارتری نسبت به گروه‌های کنترل داشتند. به علاوه, آن‌ها دریافتند که جریان الکتریسیته باعث افزایش بیان 600 ژن و کاهش بیان 168 ژن در سلول‌های پیوند شده می‌‌شود.‌ یکی از ژن‌هایی که بیان آن به طور قابل توجهی افزایش می‌‌یابد، در تولیدStanniocalcin 2 (STC2)، پروتئینی که در رشد سلول مؤثر است، نقش دارد.

انعطاف پذیری مغز انسان با افزایش سن کاهش می‌‌یابد و سکته عمدتا در افراد مسن رخ می‌‌دهد. بنابراین، استفاده از جریان الکتریسیته می‌‌تواند، توانایی مغز را در ترمیم و ریکاوری افزایش دهد.

در نهایت، عملکرد مغز بعد از سکته‌ی‌ مغزی در موش‌هایی که ایمپلنت را همزمان با پیوند سلول دریافت کرده بودند، 80 تا 90 درصد بهبود‌ یافت. این در حالی است که عملکرد مغزی موش‌هایی که هیچ‌ یک از پیوند سلول و ‌یا ایمپلنت را نداشتند 20 درصد و در موش‌هایی که فقط پیوند سول دریافت کرده بودند، 50 تا 60 درصد گزارش شده است.

در ادامه این گروه قصد دارد تا با طراحی مطالعه‌ی‌ بالینی رویکرد‌های جدیدی را در درمان سکته مطرح کند.

پایان مطلب/

لینک منبع:

https://med.stanford.edu/news/all-news/2022/04/electrical-stimulation-stem-cells-stroke.html

https://www.nature.com/articles/s41467-022-29017-w