29 اسفند 1403 ساعت 14:12
پوست انسان هنگام آسیب دیدگی «فریاد خاموش» می‌کشد! دانشمندان برای اولین بار ارتباط سلولی جدیدی در پوست کشف کردند که می‌تواند به درمان زخم کمک کند.
در یک کشف شگفت‌انگیز، دانشمندان آمریکایی دریافته‌اند که پوست انسان قادر است با ارسال سیگنال‌هایی به سلول‌های مجاور، آسیب دیدگی را به اطلاع آن‌ها برساند. این ارتباط که پیش از این تصور می‌شد تنها از طریق سیستم عصبی و با سرعت بالا صورت می‌گیرد، در سطح سلول‌های پوششی پوست و اندام‌ها نیز وجود دارد و به شکل یک «فریاد» طولانی و آهسته بروز می‌کند.
این یافته که در مجله معتبر PNAS منتشر شده، برخلاف تصورات قبلی است که سلول‌های پوششی را «بی‌صدا» می‌دانستند و می‌تواند راهگشای توسعه ابزارهای پزشکی الکتریکی جدید برای تسریع روند بهبودی زخم‌ها باشد.
استیو گرانیک، محقق برجسته دانشگاه ماساچوست امهرست، در این باره می‌گوید:
سلول‌های پوششی کارهایی انجام می‌دهند که هیچ‌کس حتی به فکر بررسی آن‌ها هم نیفتاده بود. وقتی آسیب می‌بینند، به همسایگان خود فریاد می‌زنند؛ اما این فریاد آهسته، مداوم و در فواصل شگفت‌انگیزی منتشر می‌شود. این مانند یک تکانه عصبی است، اما هزار برابر کندتر.
تکنیک لیزری برای شنیدن «فریاد» سلول‌ها
تیم تحقیقاتی به رهبری گرانیک و همکارش، سان-مین یو، مهندس پزشکی زیستی، برای بررسی این ارتباط سلولی، یک سیستم مبتنی بر تراشه با آرایه‌ای از حدود 60 الکترود طراحی کردند. این تراشه با یک لایه از سلول‌های کراتینوسیت انسانی که در آزمایشگاه رشد داده شده بودند و لایه بیرونی پوست (اپیدرم) را تشکیل می‌دهند، پوشانده شد. محققان با استفاده از لیزر، یک لایه از سلول‌های پوستی را زخمی کرده و از آرایه الکترودها برای ردیابی تغییرات الکتریکی ناشی از آن استفاده کردند.
یو در این خصوص توضیح می‌دهد: «ما نحوه هماهنگی پاسخ سلول‌ها را ردیابی کردیم. این یک گفتگوی هیجان‌انگیز در حرکت آهسته است.»
نتایج نشان داد که این سیگنال‌ها با سرعت حدود 10 میلی‌متر در ثانیه و در فواصل نسبتا زیاد، تا صدها میکرومتر از محل زخم منتشر می‌شوند. این نوع ارتباط، شباهت‌هایی با سیگنال‌دهی الکتریکی کلسیم مشاهده شده در گیاهان هنگام آسیب دیدن توسط حشرات دارد.
محققان دریافتند که این ارتباط سلولی به شدت به کانال‌های یونی، منافذ کوچکی در غشای سلولی که امکان انتقال یون‌های باردار، به ویژه کلسیم را فراهم می‌کنند، وابسته است. نکته قابل توجه این است که کانال‌های یونی سلول‌های پوششی به محرک‌های مکانیکی مانند فشار یا کشش پاسخ می‌دهند، که با کانال‌های یونی نورون‌ها که به تغییرات ولتاژ یا شیمیایی واکنش نشان می‌دهند، کمی متفاوت است.
همچنین، سیگنال‌های سلول‌های پوششی مدت زمان بسیار طولانی‌تری نسبت به سیگنال‌های عصبی دوام دارند و برخی از این «گفتگوها» تا پنج ساعت نیز ثبت شده‌اند. با این حال، ولتاژ این سیگنال‌ها مشابه ولتاژ مشاهده شده در نورون‌ها بوده و مراحل ارتباط عصبی را نیز طی می‌کنند.
امیدهای تازه برای درمان‌های نوین
از آنجایی که این پدیده به تازگی کشف شده است، تحقیقات بیشتری برای درک کامل نحوه عملکرد آن و عوامل مختلف دخیل مورد نیاز است. هنوز مشخص نیست که سلول‌ها از چه ماده‌ای برای ارسال این سیگنال استفاده می‌کنند و آیا انواع مختلف سلول‌های پوششی در هنگام برقراری ارتباط در مورد آسیب، عملکرد متفاوتی دارند یا خیر، اگرچه آزمایش‌های اولیه نشان می‌دهند که یون‌های کلسیم در این فرآیند نقش دارند.
با این حال، این کشف راه را برای امکانات جدید در زمینه ابزارهای پزشکی زیستی، مانند حسگرهای پوشیدنی و باندهای الکترونیکی که می‌توانند روند بهبودی زخم را تسریع کنند، باز می‌کند.
یو در پایان می‌گوید: «درک این فریادها بین سلول‌های زخمی، درهایی را به روی ما باز می‌کند که قبلا از وجود آن‌ها بی‌خبر بودیم.» این یافته هیجان‌انگیز، دیدگاه جدیدی را در مورد نحوه عملکرد بدن انسان و ارتباطات پیچیده سلولی در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد.
source