به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، بیماری‌های التهابی روده (IBD)، شامل بیماری کرون (CD) و کولیت اولسراتیو (UC)، گروهی از بیماری‌های مزمن التهابی دستگاه گوارش هستند. این بیماری‌ها با التهاب تکراری همراه هستند و می‌توانند به عوارضی مانند فیستول روده، انسداد، سوراخ شدن و خونریزی منجر شوند. دستیابی به بهبودی پایدار و ترمیم مخاطی با درمان‌های فعلی دشوار است. سلول‌های بنیادی (SCs) توانایی تعدیل ایمنی، سرکوب التهاب، اثرات ضدآپوپتوزی و پروآنژیوژنیک دارند و استراتژی درمانی ایده‌آلی برای هدف قرار دادن التهاب مزمن و آسیب روده در بیماری‌های التهابی روده  محسوب می‌شوند. در سال‌های اخیر، سلول‌های بنیادی هماتوپوئتیک (HSCs) و سلول‌های بنیادی مزانشیمی بزرگسال (MSCs) اثربخشی در درمان بیماری‌های التهابی روده نشان داده‌اند. همچنین، کارآزمایی‌های بالینی متعدد کارایی سلول‌های بنیادی مزانشیمی را در درمان این بیماری ارزیابی کرده‌اند. این بررسی پیشرفت‌های فعلی در ایمنی و اثربخشی درمان مبتنی بر سلول‌ بنیادی برای بیماری‌های التهابی روده در مدل‌های پیش‌بالینی و کارآزمایی‌های بالینی را خلاصه می‌کند. مکانیسم‌های بالقوه درمان سلول‌ بنیادی ، شامل ترمیم بافت، اثرات پاراکرین و ارتقای آنژیوژنز، تنظیم ایمنی و اثرات ضدالتهابی بحث می‌شود. همچنین، استراتژی‌های مهندسی سلول‌ بنیادی فعلی با هدف افزایش توانایی‌های ایمونوسوپرسیو و احیاکننده سلول‌های بنیادی برای درمان بیماری‌های روده بررسی می‌شود. محدودیت‌های فعلی و چشم‌اندازهای آینده درمان مرتبط با سلول‌ بنیادی برای بیماری‌های التهابی روده برجسته می‌شود.

بیماری‌های التهابی روده اتیولوژی چندعاملی دارد، شامل حساسیت ژنتیکی، اختلال ایمنی، فلور روده خارجی و عوامل محیطی. هر دو علت داخلی و خارجی می‌توانند سد مخاطی روده را مختل کنند و منجر به التهاب مزمن غیراختصاصی، تغییرات ساختاری محلی و اختلال عملکرد روده شوند. با این حال، وسعت و طبیعت ضایعات محدود به مخاط روده و التهاب نیست. التهاب تکراری و اختلالات میکروسیرکولاسیون می‌تواند باعث فیستول‌های روده، تنگی، انسداد، سوراخ شدن، خونریزی گوارشی (GI)، سپسیس و سایر عوارض شود و خطر سرطانی شدن سلول‌های روده و مرگ را افزایش دهد. اگرچه موربیدیتی کلی بیماری‌های التهابی روده در آمریکای شمالی و اروپا ۰.۵% باقی مانده، بروز آن در آسیا، آفریقا و آمریکای جنوبی سالانه افزایش می‌یابد و منجر به تعداد رو به رشد بیماران می‌شود.

سلول‌های بنیادی: انواع و ویژگی‌های کلیدی

سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs) نوعی سلول بنیادی چندتوان هستند که از مغز استخوان جدا شده‌اند و سپس در بافت‌های متنوع مانند بافت چربی، خون بند ناف، جفت و پالپ دندان شناسایی شده‌اند. اصطلاح سلول‌های بنیادی مزانشیمی ابتدا در ۱۹۹۱ توسط کاپلان تعریف شد. سلول‌های بنیادی مزانشیمی سه معیار حداقل تعریف‌کننده دارند: چسبندگی به پلاستیک تحت شرایط کشت استاندارد، پتانسیل تمایز چندخطی به استئوبلاست‌ها، آدیپوسیت‌ها و کندروسیت‌ها تحت شرایط القایی خاص. علاوه بر توانایی‌های تمایز شناخته‌شده، سلول‌های بنیادی مزانشیمی خواص ایمونومودولاتوری، ظرفیت هومینگ بافتی خاص، سیگنالینگ پاراکرین و پتانسیل ترمیم بافتی قابل توجهی نشان می‌دهند. این ویژگی‌ها سلول‌های بنیادی مزانشیمی را به عنوان عوامل درمانی امیدبخش برای اختلالات ایمنی‌محور و کاربردهای احیاکننده بافت قرار می‌دهند.

سلول‌های بنیادی روده (ISCs) نقش مرکزی در حفظ این سد دارند. تحقیقات رو به رشد ثابت کرده که تنظیم و تمایز سلول‌های بنیادی روده رویکرد امیدبخشی برای درمان کولیت اولسراتیو است. با این حال، کمبود مقالات جامع توصیف‌کننده نقش سلول‌های بنیادی روده در کولیت اولسراتیو وجود دارد. این بررسی بر اهمیت سلول‌های بنیادی روده در حفظ سد مخاطی روده در کولیت اولسراتیو  تمرکز دارد و یافته‌های جدید در مورد عملکردها، نشانگرها و مکانیسم‌های تنظیم‌کننده سلول‌های بنیادی روده را بحث می‌کند. مسیرهای کلیدی درگیر در تنظیم سلول‌های بنیادی روده ، شامل Wnt، Notch، Hedgehog (HH)، Hippo/Yap و اتوفاژی بررسی می‌شوند. همچنین، پیشرفت‌های اخیر در درمان‌های هدف ISC برای کولیت اولسراتیو  ، مانند ترکیبات طبیعی یا سنتتیک، آماده‌سازی‌های میکروبی، عصاره‌ها و ترکیبات پزشکی سنتی چینی (TCM) و درمان پیوند بررسی می‌شود. این بررسی هدف ارائه بینش‌های درمانی نوین و استراتژی‌ها برای بیمارانی که طولانی‌مدت با کولیت اولسراتیو  مبارزه کرده‌اند است.

سلول‌های بنیادی مزانشیمی به دلیل توانایی ایمونومودولاتوری خود پتانسیل زیادی در درمان چندین بیماری التهابی نشان داده‌اند که توسط اگزوزوم‌های ترشح‌شده توسط سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSC-Exs) واسطه می‌شود. بروز بیماری‌های التهابی روده در سطح جهانی در حال افزایش است، اما درمان موثر طولانی‌مدت وجود ندارد. به عنوان درمان نوظهور، اگزوزوم‌های ترشح‌شده توسط سلول‌های بنیادی مزانشیمی در کاهش بیماری‌های التهابی روده به طور تجربی موثر نشان داده‌اند و مکانیسم خاص همچنان کاوش می‌شود. میکروبیوتا روده نقش مهمی در بروز و توسعه بیماری‌های التهابی روده ایفا می‌کند و سلول‌های بنیادی مزانشیمی و اگزوزوم‌های ترشح‌شده توسط سلول‌های بنیادی مزانشیمی می‌توانند میکروبیوتا روده را در مدل‌های حیوانی بیماری‌های التهابی روده به طور موثر تنظیم کنند، اما مکانیسم درگیر و اینکه نتیجه می‌تواند دیسبیوزیس مشخص را برای کاهش بیماری‌های التهابی روده تسکین دهد هنوز نیاز به مطالعه دارد. این بررسی شواهد فعلی در مورد تنظیم موثر میکروبیوتا روده توسط اگزوزوم‌های ترشح‌شده توسط سلول‌های بنیادی مزانشیمی را ارائه می‌دهد و پایه‌ای برای تحقیقات بیشتر در مورد مکانیسم پاتوژنیک بیماری‌های التهابی روده و درمان‌های اگزوزوم‌های ترشح‌شده توسط سلول‌های بنیادی مزانشیمی ارائه می‌دهد.

دستاوردها در درمان با سلول‌های بنیادی

درمان‌های فعلی برای پاتولوژی‌های روده، شامل عوامل ضدالتهابی، ایمونوسوپرسانت‌ها و روش‌های جراحی، اغلب با عوارض قابل توجه، نرخ‌های عود بالا و بازسازی بافت ناکافی همراه هستند. درمان سلولی به عنوان پارادایم تغییر یافته ظاهر شده که از پتانسیل احیاکننده و خواص ایمونومودولاتوری بهره می‌برد. سلول‌های بنیادی مزانشیمی ، متمایز توسط ظرفیت ایمونورگولاتوری قوی و پلاستیسیته تمایز چندتوان، اخیراً پتانسیل درمانی قابل توجهی در بیماری‌های التهابی روده ، آسیب ایسکمی-ری‌پرفیوژن، مداخلات انکولوژیک و عوارض ناشی از رادیو-شیمی‌درمانی نشان داده‌اند. این بررسی سیستماتیک ویژگی‌های بیولوژیک سلول‌های بنیادی مزانشیمی ، پیشرفت ترجمه بالینی و پیشرفت‌های پیشرفته در کاربردهای مهندسی بافت را ارزیابی می‌کند. بینش‌های مکانیستی در مورد سلول‌های بنیادی مزانشیمی -واسطه ترمیم روده روشن می‌شود، با تاکید خاص بر شواهد نوظهور که پیشنهاد می‌کند اگزوزوم‌های مشتق از سلول‌های بنیادی مزانشیمی ممکن است استیلاسیون H3K27 مرتبط با ZBP1 را تعدیل کند تا آپوپتوز اپیتلیال روده را کاهش دهد - یک محور تنظیم اپی‌ژنتیک نوین برای بازسازی گوارشی. مسیرهای ترجمه آینده و چالش‌های پیاده‌سازی بالینی به طور جامع بحث می‌شوند.

در مدل‌های پیش‌بالینی و کارآزمایی‌های بالینی، سلول‌های بنیادی مزانشیمی ایمنی و اثربخشی نشان داده‌اند. سلول‌های بنیادی مزانشیمی از منابع مختلف مانند مغز استخوان، بافت چربی، بند ناف/جفت و پالپ دندان به دست می‌آیند. مزایای مغز استخوان: بیشترین تحقیق‌شده، توانایی تمایز پایدار؛ محدودیت‌ها: توانایی مهاجرت پایین، ترومای جمع‌آوری بالا، تحت تاثیر سن اهداکننده. بافت چربی: آسان برای به دست آوردن (لیپوساکشن)، توانایی تکثیری قوی؛ محدودیت‌ها: پتانسیل تمایز پایین‌تر، تحت تاثیر وضعیت چاقی اهداکننده. بند ناف/جفت: تکثیر سریع، ایمونوژنیسیته بسیار پایین، بدون جنجال اخلاقی؛ محدودیت‌ها: نیاز به جمع‌آوری در زمان زایمان. پالپ دندان: فعالیت سلولی بالا در سلول‌های جوان‌تر، مناسب برای ترمیم عصبی؛ محدودیت‌ها: دسترسی محدود، سخت برای جمع‌آوری.

سلول‌های بنیادی مزانشیمی خواص بیولوژیک منحصر به فردی دارند، شامل پتانسیل تمایز چندخطی، توانایی ایمونومودولاتوری، ظرفیت هومینگ و فعالیت پاراکرین گسترده. تعاملات سینرژیک بین این خواص بیولوژیک آن‌ها را به گزینه‌ای ایده‌آل برای درمان تبدیل می‌کند.

پروژه‌های تحقیقاتی در زمینه سلول‌های بنیادی و بیماری‌های روده

پزشکی احیاکننده به عنوان مرز امیدبخش ظاهر شده و ابزارهای جدیدی برای توسعه درمانی ارائه می‌دهد. دانش فعلی در مورد پاتوژنز بیماری‌های التهابی روده و درمان‌ها خلاصه می‌شود و پتانسیل محوری ارگانوئیدهای روده انسانی (شامل ارگانوئیدهای مشتق از سلول بنیادی بزرگسال و ارگانوئیدهای مشتق از سلول بنیادی پرتوان) به عنوان پلتفرم قوی برای مطالعات مکانیستی و کاوش درمانی برجسته می‌شود. با بهره‌گیری از این فناوری، هدف پیشرفت درمان‌های شخصی‌سازی‌شده و نسل بعدی برای بیماری‌های التهابی روده است.

ارگانوئیدهای روده مشتق از سلول بنیادی مدل‌های عالی in vitro برای بررسی پاتوژنز بیماری‌های التهابی روده و تعاملات سیستمیک ارائه می‌دهند و آن‌ها را به ابزاری قدرتمند برای مطالعات مکانیستی و نوآوری درمانی در بیماری‌های التهابی روده تبدیل می‌کنند. پیشرفت‌های سریع در فناوری‌های مبتنی بر سلول بنیادی، به ویژه تکنیک‌های تمایز in vitro، منجر به توسعه ارگانوئیدها شده است.

در پروژه‌های تحقیقاتی، سلول‌های بنیادی مزانشیمی و اگزوزوم‌های آن‌ها در تنظیم میکروبیوتا روده بررسی می‌شوند. اگزوزوم‌های ترشح‌شده توسط سلول‌های بنیادی مزانشیمی پتانسیل در ترویج ترمیم بافت، تعدیل پاسخ ایمنی و مهار التهاب نشان داده‌اند و آن‌ها را به ابزاری درمانی امیدبخش در پزشکی احیاکننده و اختلالات مرتبط با ایمنی، از جمله بیماری‌های التهابی روده تبدیل می‌کنند.

میکروبیوتا روده نقش حیاتی در حفظ سلامت میزبان با کمک به گوارش، تولید ویتامین‌ها و محافظت در برابر باکتری‌های پاتوژنیک ایفا می‌کند. بیماری‌های التهابی روده ، اختلال التهابی مزمن دستگاه گوارش، شامل بیماری کرون و کولیت اولسراتیو  است.

در پروژه‌های دیگر، نقش نوظهور سلول‌های بنیادی روده در کولیت اولسراتیو  بررسی می‌شود. کولیت اولسراتیو  بیماری التهابی مزمن کولون و رکتوم است که بیماران را به طور مکرر حمله می‌کند و با داروهای متداول برای مدت طولانی درمان نمی‌شود. بروز کولیت اولسراتیو  به سمت سرطان کولورکتال در حال افزایش است؛ این پیشرفت همچنین عامل مهمی در مرگ و میر بیماران کولیت اولسراتیو   است. عود طولانی‌مدت بیماری نه تنها کیفیت زندگی بیماران کولیت اولسراتیو  را کاهش می‌دهد، بلکه بار پزشکی قابل توجهی ارائه می‌دهد. داروهای مورد استفاده در درمان بالینی کولیت اولسراتیو  ، مانند اسید آمینوسالیسیلیک، سولفاسالازین، کورتیکواستروئید، ایمونوسوپرسانت‌ها و آنتی‌بادی‌های مونوکلونال، عمدتاً برای کنترل واکنش التهابی و پاسخ ایمنی بیش از حد برای تسکین تظاهرات بالینی استفاده می‌شوند. با این حال، عود، تشدید، مقاومت دارویی و عوارض جانبی ممکن است پس از قطع دارو رخ دهد و چالش اصلی برای بیماران و پزشکان ارائه می‌دهد.

سد مخاطی روده شامل بسیاری از انواع سلول‌های اپیتلیال روده است، از جمله سلول‌های گابلت ترشحی و سلول‌های انترواندوکرین. از دست رفتن سلول‌های اپیتلیال روده ویژگی پاتولوژیک برجسته در توسعه بیماری‌های التهابی روده ، از جمله کولیت اولسراتیو  است. سلول‌های اپیتلیال روده از سلول‌های بنیادی روده تمایز می‌یابند؛ بنابراین، ترویج تکثیر و تمایز سلول‌های بنیادی روده برای ترمیم سد مخاطی روده حیاتی است. اتیولوژی کولیت اولسراتیو  نامشخص است، اما با پیشرفت تحقیقات، اختلال عملکرد سد روده با بروز و توسعه کولیت اولسراتیو  مرتبط است. سلول‌های بنیادی روده نقش ضروری در حفظ یکپارچگی سد مخاطی روده ایفا می‌کنند. مکانیسم سلول‌های بنیادی روده برای حفظ عملکرد سد موضوع داغی برای محققان شده است.

چالش‌ها و چشم‌اندازهای آینده

علی‌رغم دستاوردها، چالش‌هایی وجود دارد. ایمنی و اثربخشی درمان سلول‌ بنیادی نیاز به ارزیابی بیشتر دارد. محدودیت‌های سلول‌های بنیادی مزانشیمی شامل تغییرات کیفیت در کشت طولانی‌مدت، تولید سخت و تاثیر محیط میزبان است.

چشم‌انداز آینده شامل استراتژی‌های مهندسی سلول‌ بنیادی  برای افزایش توانایی‌های ایمونوسوپرسیو و احیاکننده است. ترکیب سلول‌های بنیادی مزانشیمی با ارگانوئیدها و اگزوزوم‌ها می‌تواند درمان‌های نوین ایجاد کند.

پایان مطلب./