بال مگس خاصیت خود درمانی دارد

بر اساس مطالعه جدیدی که توسط محققان دانشگاه ییل در مجله Physical Review Research منتشر شده است، بال مگس میوه دارای خواص خود ترمیمی است.

یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور کوری اوهرن دریافته اند که سرعت بسته شدن زخم بین مراحل جنینی و لاروی مگس میوه به طور قابل توجهی متفاوت است و زخم های جنینی آنها بسیار سریعتر بسته می شود.

این مشاهدات حاکی از یک اثر مهم در طول رشد اولیه است، جایی که بسته شدن سریع زخم برای جلوگیری از تاخیر رشد بالقوه و تغییرات بافت بد شکل ضروری است.

با این حال، محققان خاطرنشان کردند که این روند بازیابی سریع در مرحله جنینی با هزینه همراه است.

زخم های گلبرگ مانند را بهبود بخشید

به گزارش ایسنا، دانشمندان می گویند سلول های نزدیک زخم تحت کشش و کشش قابل توجهی قرار می گیرند که توسط ماتریکس خارج سلولی منقبض می شود و در نتیجه ترمیم زخم به شکل گل رخ می دهد.

در مقابل، سلول های مرحله لاروی نیز در طول بهبودی کشیده می شوند اما زمان بیشتری برای بازگشت به شکل اولیه خود دارند.

محققان مدل کامپیوتری جدیدی را توسعه داده‌اند که بافت اپیتلیال را به عنوان مجموعه‌ای از سلول‌های منفرد و قابل تغییر شکل نشان می‌دهد و به درک بهتر رفتار سلولی در طول بهبود زخم کمک می‌کند.

این کشف نه تنها درک زیست‌شناسی رشد را ارتقا داد، بلکه نویدبخش توسعه درمان‌هایی برای اختلالات مادرزادی با شناسایی مکانیسم‌هایی برای ترویج درمان مناسب زخم در مراحل اولیه جنینی است.

اوهرن، استاد مهندسی مکانیک و علم مواد، فیزیک و فیزیک کاربردی در دانشگاه ییل، گفت: “ما دریافتیم که زخم در مراحل اولیه توسعه بسیار سریعتر بسته می شود.”

زخم‌های روی بال‌های مگس میوه از طریق فرآیندی بهبود می‌یابند که در آن ماتریکس خارج سلولی مانند رشته‌ای در اطراف زخم منقبض می‌شود و سلول‌ها را برای بستن آن جذب می‌کند. این بسته شدن در مرحله جنینی با سرعت بیشتری رخ می دهد و منجر به تشکیل سلول های کشیده در نزدیکی زخم می شود.

با بسته شدن زخم، سلول ها به تدریج به شکل اولیه خود باز می گردند. در مرحله لاروی که بهبودی کندتر است، سلول ها کشیده می شوند اما زمان بیشتری برای استراحت دارند. به طور کلی، این فرآیند یکپارچگی بافت را از طریق فعل و انفعالات پیچیده سلولی بازیابی می کند.

O'Hearn توضیح داد همانطور که رشته به سرعت زخم را می بندد، سلول ها کشیده می شوند. سلول ها همه به لبه های زخم می چسبند. با کوچک شدن و بسته شدن زخم، سلول ها باید کشیده شوند. این بسته شدن سریع باعث می شود سلول های نزدیک زخم بسیار نازک تر و کشیده تر از قبل شوند.

یافته های جدید درمانی

این تیم ابتدا به دقت داده های تجربی را در مورد بهبود زخم روی بال های مگس میوه در مراحل مختلف رشد تجزیه و تحلیل کردند. با این حال، آنها در نهایت پس از به دست آوردن بینش از داده های تجربی، یک رویکرد محاسباتی را انتخاب کردند.

آنها شبیه‌سازی‌های پیچیده‌ای را برای مدل‌سازی تعامل پیچیده دینامیک سلولی، مکانیک ماتریکس خارج سلولی و رفتار بافت در حین بهبود توسعه دادند.

این شبیه‌سازی‌ها به‌عنوان آزمایشگاه‌های مجازی عمل می‌کردند و به محققان اجازه می‌دادند پاسخ‌های سلولی به زخم‌ها را در بافت جنینی و لارو مشاهده و مقایسه کنند.

از طریق بررسی دقیق و مقایسه، آنها تفاوت قابل توجهی را کشف کردند. زخم های مرحله جنینی به طور قابل توجهی سریعتر از زخم های مرحله لاروی بسته می شوند.

این مشاهدات جرقه تحقیقات عمیقی را در مورد مکانیسم های اساسی این نابرابری و پیامدهای آن برای زیست شناسی رشد و کاربردهای بالینی بالقوه انجام داد.

بنابراین، دانشمندان انگیزه دارند تا اصول اساسی ترمیم زخم را در زمینه های مختلف رشدی کشف کنند و راه را برای مداخلات نوآورانه برای درمان اختلالات مادرزادی و سایر بیماری هایی که با اختلال در فرآیندهای ترمیم بافت مشخص می شوند، هموار کنند.

محققان می گویند که با مدل جدید ما اکنون می توانیم بپرسیم که هر سلول مستقل از سلول های دیگر چقدر سخت است. چقدر متحرک است و تک تک سلول ها چه شکلی دارند؟ مدل های قبلی بافت اپیتلیال را به عنوان یک واحد واحد می دیدند که در آن هر سلول محکم به تمام سلول های دیگر متصل بود.

این مطالعه در مجله Physical Review Research منتشر شده است.