مدل جدید پیشگیری و درمان بیماری های قلبی عروقی ارائه شد

به گزارش تعطیلات رو، به گزارش روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، عاطفه جنت بابائی مجری طرح تحلیل اثر سختی بستر بر کارکرد سلول های اندوتلیال در تشکیل شبکه مویرگی و فارغ التحصیل دکترای دانشگاه صنعتی امیرکبیر در گروه بیومکانیک، دانشکده مهندسی پزشکی، گفت: شریان ها در حالت نرمال انعطاف پذیر و الاستیک هستند. این انعطاف پذیری سبب می گردد که بدن بتواند در پاسخ به نوسانات در حجم و جریان خون، به وسیله انقباض و اتساع عروق که توسط سلول های اندوتلیال میانجی گری می گردد، فشار خون را تنظیم نمایند.

مدل جدید پیشگیری و درمان بیماری های قلبی عروقی ارائه شد

وی اضافه نمود: در واقع این سلول ها که سطح داخلی عروق را پوشانده و در واسط بین دیواره رگ و خون نهاده شده اند، نقش حسگر مکانیکی را ایفا نموده و با آزاد کردن محرک های شیمیایی از جمله نیتریک اکسید، اتساع و انقباض عروقی را تنظیم می نمایند و به این ترتیب مسئولیت کنترل فشار خون و خونرسانی به بافت های بدن را بر عهده دارند. بنابراین، کارکرد مناسب آنها برای سلامت عروقی اهمیت بسیاری دارد.

به گفته محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر، با این حال با افزایش سن و پیری و همین طور بروز بعضی بیماری ها مانند دیابت و آترواسکلروز شریان ها ظرفیت خود در انقباض و اتساع را از دست می دهند؛ به عبارت دیگر، شریان ها سخت تر می شوند.

وی با بیان اینکه یک نتیجه سخت شدن عروق افزایش فشار خون است که بالاتر بودن فشار خون در افراد سالمند نسبت به جوان را شرح می دهد، اعلام کرد: استمرار فشار خون بالا در نهایت می تواند به عوارض ناگواری مانند حمله قلبی، مغزی و حتی مرگ منجر گردد. طبیعی است که وقتی شریان ها در اثر پیری یا بیماری سخت می شوند، سلول های اندوتلیال سخت شدن شریان را حس نموده و خود را با آن تطبیق می دهند.

جنت بابایی خاطر نشان کرد: این تغییر محیط مکانیکی می تواند کارکرد سلول های اندوتلیال را تغییر دهد و این مسئله ای است که طرح ما به دنبال آنالیز آن بوده است.

وی تاکید نمود: در واقع ما به دنبال این بودیم که دریابیم که کارکرد سلول های اندوتلیال در حالت پیری نسبت به حالت نرمال چه تغییری می نماید. به بیان دیگر، آیا سخت شدن مکانیکی شریان ها می تواند اختلال کارکرد سلول های اندوتلیال در پیری را شرح دهد و اینکه آیا این تغییر کارکرد می تواند زمینه ای را برای بروز یا تشدید بیماری های قلبی عروقی فراهم کند.

وی با اشاره به مواردی که در این پروژه مورد آنالیز نهاده شد، گفت: برای اینکه بتوانیم به پرسش های مطرح شده پاسخ دهیم، لازم بود که ابتدا خواص مکانیکی عروق پیر و جوان را در محیط آزمایشگاهی بازسازی کنیم. برای این کار ما بسترهای پلیمری از جنس PDMS را انتخاب کردیم که به ما امکان می داد با تغییر نسبت بخش های سازنده آن سختی و نرمی عروق را بازتولید کنیم.

وی ادامه داد: سپس، با کشت آزمایشگاهی سلول های اندوتلیال در شرایط کنترل شده، کارنمودهای سلولی از قبیل تکثیر، مهاجرت و به طور خاص، رهایش نیتریک اکسید را که برای کنترل اتساع عروقی در تنظیم فشار خون اهمیت دارد، در عروق سخت (پیر) و نرم (جوان) آنالیز و مقایسه کردیم. همچنین، با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) خواص مکانیکی سلول شامل سختی- که به صورت تغییر شکل پذیری سلول تعریف می گردد- و ویسکوزیته یا لزجت -که به صورت مقاومت در برابر جاری شدن تعریف می گردد- را اندازه گیری کردیم.

این محقق مطرح کرد: یک کارکرد مهم دیگر سلول های اندوتلیال توانایی آنها در اتصال به هم برای تشکیل یک شبکه به هم پیوسته است. در واقع، این سلول ها وظیفه ساخت شبکه عروقی در دوران جنینی و همچنین، رگ های جدید در ترمیم زخم و شکستگی در دوره عظیمسالی را بر عهده دارند. وی ادامه داد: ما ظرفیت رگ زایی سلول ها را تحت تاثیر پیری آنالیز کردیم. در نهایت، با استفاده از نتایج آزمایشگاهی به دست آمده، یک مدل ریاضی محاسباتی برای پیش بینی تاثیر سختی بستر بر تشکیل شبکه مویرگی در سلول های اندوتلیال ارائه کردیم.

وی با اشاره به کاربردهای طرح گفت: بیماری های قلبی عروقی یکی از علل اصلی مرگ و میر در سراسر دنیا و در کشور ما به شمار می رود که سالانه افراد زیادی را به خصوص در سنین سالمندی تحت تاثیر قرار می دهد. سخت شدن شریان ها پیش درآمدی بر فشار خون بالا و نشانه ای از اختلالات قلبی عروقی است.

جنت بابایی تاکید نمود: با توجه به بار اقتصادی و روانی بسیار بالای این بیماری ها، شناخت مکانیسم های دخیل در سخت شدن شریان و مسیرهایی که به وسیله آن کارکرد سلول های اندوتلیال را دچار اختلال می سازد، هدف جدید و مهمی برای طراحی مداخلات دارویی و تغذیه ای فراهم می نماید که ممکن است به پیشگیری یا درمان بیماری های عروقی یاری کند.

به گفته وی، ما در این طرح نشان دادیم که سخت شدن عروق منجر به سخت شدن سلول های اندوتلیال می گردد که به لحاظ بیولوژیکی با اختلال کارکرد اندوتلیال تفسیر می گردد. بنابراین، سختی سلول های اندوتلیال ممکن است پتانسیل پیش آگهی و تشخیصی برای سلامت عروقی را فراهم کند.

وی تاکید نمود: به علاوه، در پدیده هایی مانند ترمیم زخم، ترمیم شکستگی استخوان و همین طور در کاربردهای مهندسی بافت احتیاج به تقویت رگ زایی برای تامین اکسیژن و مواد مغذی برای بافت در حال بازسازی وجود دارد؛ در حالی که در توده های سرطانی که رگ های خونی اکسیژن و مواد لازم برای رشد توده و همچنین، مسیری برای انتقال سلول های سرطانی به نقاط دیگر بدن را فراهم می نمایند، سرکوب کردن رگ زایی ایجاب می نماید.

وی اضافه نمود: بنابراین مطابق با یافته های ما سازمان دهی اسکلت سلولی و سختی سلول های اندوتلیال می تواند به عنوان یک هدف برای طراحی مداخلات درمانی در نظر گرفته گردد. همچنین، دانش به دست آمده می تواند به ساخت مدل های ریاضی پیچیده تر برای پیش بینی رفتار سلول ها و نحوه پاسخ آنها به درمان های دارویی یاری کند.

وی توضیح داد: مطالعات گذشته تطبیق مکانیکی سلول های زنده با خواص مکانیکی محیط پیرامونی خود را نشان داده اند. اما این طرح نخستین طرحی است که با شبیه سازی سختی عروق جوان و پیر، به صورت سیستماتیک و مستقل از عوامل شیمیایی، تاثیر سخت شدن شریان ها بر تشدید اختلال کارکرد سلول های اندوتلیال و اختلال در ظرفیت رگ زایی آنها را نشان می دهد که می تواند با فشار خون بالا و اختلات عروقی دیگر مرتبط باشد.

وی ادامه داد: از دیگر نوآوری های این طرح نسبت به مدل های پیشین نشان دادن وابستگی ویسکوزیته یا لزجت سلول های اندوتلیال، علاوه بر قابلیت تغییرشکل پذیری آنها به سختی شریانی بود که برای شناخت مکانیسم های تطبیق سلولی و همین طور مدلسازی رفتار سلول حائز اهمیت است.

جنت بابایی اضافه نمود: اگر چه یافته های بنیادی ما دید مهمی را از تاثیر سختی شریان در پیری بر اختلال کارکرد اندوتلیال و اختلال رگ زایی به دست می دهد، با این حال هنوز انجام پژوهش های بیشتر لازم است و قبل از آنکه این تحقیقات بتوانند مبنایی را برای درمان های جدید فراهم نمایند، احتیاج به طراحی مدل های سلولی و حیوانی عظیم تر و روشن کردن نقش متقابل عوامل مکانیکی و شیمیایی در تشدید بیماری های قلبی عروقی وجود دارد.

به گزارش تعطیلات رو، اساتید راهنمای این پروژه دکتر محمد تفضلی شادپور- دکتر ناصر فتورائی و استاد مشاور دکتر احسان سیدجعفری بودند.

منبع: خبرگزاری مهر
انتشار: 19 شهریور 1399 بروزرسانی: 6 مهر 1399 گردآورنده: tatilatro.ir شناسه مطلب: 1187

به "مدل جدید پیشگیری و درمان بیماری های قلبی عروقی ارائه شد" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "مدل جدید پیشگیری و درمان بیماری های قلبی عروقی ارائه شد"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید