پاسخ های ایمنی نسبت به Dermagraft

پاسخ های ایمنی نسبت به Dermagraft

در یک سری 50 تایی از بیماران درمان شده با حداقل سه قطعه Dermagraft، وجود و یا عدم وجود آنتی بادی های فعال نسبت به ترکیبات Dermagraft، ارزیابی شده است. این ارزیابی با استفاده از ایمونوبلوت های مربوط به پروتئین هایی انجام شده است که از Dermagraft تمیزکاری شده، بدست آمده اند. هیچ افزایشی در آنتی بادی های مربوط به پروتئین های انسانی در مقایسه با بلوت های کشت شده در این گروه، مشاهده نشده است. تنها واکنشی که به صورت پیوسته مشاهده شد، آلبومین سرم گاوی بود. به هر حال، هیچ تغییر قابل توجهی در این پروتئین در حین کاشت Dermagraft مشاهده نشد.

پاسخ ایمنی سلولی به Dermagraft

رد مواد کاشتنی بوسیله ی سیستم ایمنی به طور قابل توجهی یک پاسخ T- لیمفوسیتی مربوط به سلول های متصله می باشد. فعال سازی یک پاسخ سلول های متصله نسبت به ماده ی کاشتنی Dermagraft با استفاده از ترشح سیتوکین ها بوسیله ی سلول های T ایجاد می شود. این مورد برای تعیین پاسخ بلاست بوسیله ی مشارکت تیمیدین سه تایی، ترجیح داده شده است که علت آن سختی تخمین میزان جذب تریتیوم سلولی در سیستم های سلولی هتروژن دارای بخش های لیمفوسیتی می باشد. ترشح γ اینترفرون بوسیله ی لیمفوسیت های مشتق شده از بیمار در پاسخ به Dermagraft، بوسیله ی آرایه های ایمنوسوربنت متصل به آنزیم (ELISA) تعیین شده اند. نمونه های خون قبل از درمان و در انتهای درمان از بیمار گرفته شد. این نمونه گیری پس از حداقل سه کاشت Dermagraft انجام شد. نمونه ها در طی 24 ساعت به کلینیک Mayo انتقال یافت و لیمفوسیت ها ایزوله شده و سپس با Dermagraft به مدت 3 روز اینکوبه شد. سوپرناتانت بدست آمده در دمای منفی 70 درجه ی سانتیگراد، ذخیره سازی شد تا زمانی که آنالیزهای اقتصادی بوسیله ی ELISA بر روی نمونه ها انجام شود.
در تمام بیماران، لیمفوسیت های مونوهسته ی خون محیطی ایزوله شد و به این شیوه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دهنده ی تحریک قابل توجه بوسیله ی phytohemagglutinin می باشد که در حقیقت یک کنترل مثبت ایجاد می کند. به هر حال، نتایج نشاندهنده ی هیج فعال سازی پس از درمان با Dermagraft نیست. این مسئله در واقع در 25 بیمار مشاهده نشده است. در تمام داده ها، یک مورد منفرد از فعال سازی لیمفوسیتی مشاهده شده است اما این مسئله در یک بیمار و پیش از درمان با Dermagraft مشاهده شده است. بنابراین، به نظر می رسد که این مورد به درمان با Dermagraft ارتباطی ندارد.
یک مطالعه ی مشابه با استفاده از نمونه های گرفته شده از 10 بیمار به عمل آمد که در آنها از مواد کاشتنی Dermagraft به صورت دهانی، استفاده شده بود. در این مورد، تمام کنترل های مثبت نشاندهنده ی واکنش می باشد اما هیچ پاسخی به Dermagraft مشاهده نشده است. در کل، هیچ موردی از پاسخ ایمنی در برابر این امپلنت ها، مشاهده نشد.
این نتایج هیچ شاهدی در مورد پاسخ ایمنی نسبت به Dermagraft نداشته است و بدین صورت هیچ رد پیوندی نیز مشاهده نشده است. در این زمان، این به نظر می رسد که پاسخ ایمنی بدن، رخ نداده است. این داده ها، با گزارش های ارائه شده بوسیله ی افراد دیگر نیز تطابق دارد.
پاسخ انتخابی به γ اینترفرون بوسیله ی فیبروبلاست در محیط کشت سه بعدی بر پایه ی داربست
با وجود اینکه فقدان سلول های حاوی آنتی ژن در ساختار مهندسی بافت، ممکن است یک فاکتور مهم در زمینه ی عدم ایجاد پاسخ ایمنی بدن نسبت به این امپلنت ها، باشد، محیط کشت سه بعدی همچنین می تواند به یک شیوته ی مشابه سلول ها را اصلاح کند. در حضور γ اینترفرون، که در حقیقت در محل زخم وجود دارد، سلول ها موجب تحریک مولکول های کلاس ثانویه ی MHC مانند HLADR و مولکول های مشابه مانند CD40 می شوند. یک چنین واکنشی ممکن است برای سرکوب پاسخ ایمنی، کافی باشد. به هر حال، ما متوجه شدیم که فیبروبلاست ها در محیط کشت سه بعدی بر پایه ی داربست، به صورت انتخابی پاسخ می دهند و اکثر این سلول ها، نمی توانند موجب القای این مولکول ها شوند (شکل 1). آنالیز بیان ژنی نشاندهنده ی یک تعداد زیاد از ژن هایی است که موجب القا بوسیله ی γ اینترفرون در فیبروبلاست می شوند و منجر به تشکیل یک طیف وسیع از پاسخ های مختلف میان مونولایه ها و محیط های کشت سه بعدی، می شوند (جدول 1). یک گروه از ژن ها، به طور قابل توجه، موجب القای کمتر در حالت سه بعدی نسبت به حالت مونولایه می شوند، در حالی که سایر ژن ها مانند ژن های کلاس اولیه ی HLA اثرپذیری از این موضوع ندارند. بنابراین، محیط های کشت فیبروبلاست سه بعدی دارای پاسخ انتخابی هستند. در یک بررسی برای بدست آوردن دلیل این پاسخ انتخابی، ما بخشش هایی از مسیرهای انتقال سیگنال از γ اینترفرون را مورد بررسی قرار دادیم. به طور خاص، ما فسفریلاسیون انتقال دهنده های سیگنال و فعال کننده های نسخه برداری (STAT-1) را مورد بررسی قرار دادیم. این بخش ها موجب انتقال یک سیگنال از γ اینترفرون به دریافت کننده های هسته می شوند. این مسئله در مورد انتقال دهنده ی کلاس ثانویه (CIITA) نیز مشاهده شده است. ما مشاهده کردیم که فسفریلاسیون میانجی گر در γ اینترفرون STAT-1 که بر روی تیروزین 701 قرار دارد، مشابه مونولایه و محیط کشت سه بعدی است. حرکت STAT فسفریله شده در یک کسر نامحلول از دیجرتانت، اگر چه موجب آهسته شدن واکنش در حالت سه بعدی می شود، همچنین مشکلاتی را نیز ایجاد می کند (شکل 2a). تفاوت در کینتیک ممکن است به طور قابل توجهی بوسیله ی نفوذ تحت تأثیر قرار می گیرد. به هر حال، بیان CTIIA به طور قابل توجهی متفاوت است. ژن CTIIA یک ناحیه ی کنترل کننده ی پیچیده است که از 4 پیش برنده (promoter) تشکیل شده است که برخی از آنها در سلول های خاص، مانند B- لیمفوسیت ها، مهم می باشند. CIITA بوسیله ی γ – اینترفرون در محیط های یک بعدی نسبت به محیط کشت سه بعدی، بیشتر القا می شود. سایر فاکتورها نیز همچنین به همین شیوه عمل می کنند مانند فاکتور پاسخ اینترفرون- 1 (IRF-1) که در محیط سه بعدی، کمتر نسبت به تک لایه، القا می شود. در حالی که این پدیده در محیط های سه بعدی بر پایه ی کالوژن، مشاهده نمی شود. این انتظار می رود که این مورد در محیط های سه بعدی بر پایه ی کالوژن، ممکن است مشاهده شود.
نتیجه ی کلی این است که عدم وجود سلول، موجب بروز آنتی ژن می شود. در این حالت سلول هایی که عموماً برای مهندسی بافت استفاده می شوند، ایمونوژنی نیستند. یک سلول ایمونوژنی که برای مهندسی بافت مهم می باشد، سلول vascular endothelial می باشد. باستثنای یک روش برای تبدیل آنها به حالت غیر ایمونوژنی، آنها باید از منابع مشتق شده، بدست آیند. این مسئله ممکن است تذکر داده شود که یک اندام که به صورت منظم و بدون نتایج ایمنولوژیکی، پیوند داده می شود، قرنیه می باشد که حاوی هیچ رگ خونی نیست.

نتایج آزمون و تنظیمی

در این مرحله، قانون های تنظیمی انجام آزمون ها را الزامی می کنند. این آزمون ها بر روی محصولات و برای بررسی ایمونوژنیتی، انجام می شود. این مورد نیازمند هزینه ی زمانی و مالی برای شرکت توسعه دهنده می باشد. علت این مسئله تعداد بالای آزمون های مورد نیاز می باشد. نتایج نشاندهنده ی فقدان کلی پاسخ هورمونی و یا مشتق شده از سلول نسبت به امپلنت ای آلوژنیکی می باشد اما نمی توان نرخ یا رویدادهای مزاجی را در اینجا، در نظر نگرفت. در این مرحله، فقدان شکست های بالینی در محصولات پوستی موجود در بازار، موجب شده است که تنها یک بیمار از بین 50000 بیمار، با این مشکل، مواجه شود.
عمومیت مقاومت در برابر محصولات مهندسی بافت نسبت به رد سیستم ایمنی
پاسخ ایمنی بدن در میان سلول های آلوژنیکی مورد استفاده در مهندسی بافت، مورد بررسی قرار نگرفته است. این مسئله در مورد فیبروبلاست ها، صحت دارد. البته اگه دقیق تر صحبت کنیم، این موارد در مورد کراتینوسیت ها، و سلول های ماهیچه ای نرم، صحت بیشتری دارد. همانگونه که در بالا بدان اشاره شد، اتلاف در کراتینوسیت ها از ایمپلنت های پوستی مورد استفاده در مهندسی بافت مانند Apligraf، ممکن است بدون رد ایمنی بدن، رخ دهد. در حقیقت، این احتمال وجود دارد که فعال سازی بوسیله ی کراتینوسیت ها، منجر به کامل شدن تخریب امپلنت می شد که در حقیقت پس از فعال سازی بوسیله ی سلول های ایندوتلیال و یا دندریتی، و یا B- لیمفوسیتی، رخ می دهد. هیچ نشانه ی بالینی از رد در طی و بعد از کاشت یک چنین وسایل دو لایه ای، مشاهده نشده است.

نتیجه گیری و روند آینده

علارغم تجربه های بدست آمده در مورد کاشت اندام، امپلنت های مربوط به محصولات مهندسی بافت که حاوی سلول های زنده می باشند نیز هیچ شاهد بالینی در مورد رد بوسیله ی سیستم ایمنی نداشته اند. آزمون های محدود برای مکانیزم های خاص مربوط به رد، هیچ شاهدی از واکنش خلطی و یا با دخالت سلول ها در کاشت ندارد. دلیل اصلی از این فقدان ایمنوژنیتی، در حقیقت به دلیل فقدان سلول های آنتی ژنی در ایمپلنت ها، می باشد. در اندام پیوند شده، سلول های اندوتلیالی منبع اصلی سلول های آنتی ژنی و رد اندام به دلیل حمله به سیستم ماهیچه ای می باشد. این مسئله به طور سریع در سایر سیستم ها نیز گسترش می یابد. این فهمیده شده است که فیبروبلاست در محیط کشت سه بعدی بر پایه ی داربست ها، دارای پاسخ انتخابی نسبت به γ- اینترفرون می باشند. این مسئله همچنین موجب القای مولکول هایی می شود که در حقیقت به بیان آنتی ژنی در بسیاری از سلول ها و تحت شرایط کشت مناسب، وابسته می باشند.
استفاده از سلول های آلوژنیکی ممکن است مزیت هایی در زمینه ی تولید ایجاد کند. این مسئله حتی در صورتی ایجاد می شود که این سلول ها تنها به بخش هایی از محصول نهایی اعمال شوند. بنابراین، این مسئله در مورد روند رد این سلول ها بوسیله ی سیستم ایمنی، ارزشمند است. در حال حاضر، این مورد برای فیبروبلاست ها و سلول های ماهیچه ای نرم اعمال شده است، اگر چه ادعاها در این زمینه در مورد سلول های میله ای نیز بیان شده است. در مورد سلول های میله ای، این مسئله ممکن است صحیح باشد. تعیین گستره ی ایمنوژنیسیتی حداقل یک مسئله ی بسیار مهم در مهندسی بافت می باشد.
در نهایت، توسعه ی اندام نیازمند توسعه ی یک سیستم رگ است. این مسئله نیز مستلزم این است که گنجایش سلول های اندوتلیال به میزان مناسبی باشد. اطلاعات در این زمینه بسیار محدود می باشد و نیازمند توجه و بررسی بیشتر می باشد.
استفاده از مطالب این مقاله، با ذکر منبع راسخون، بلامانع می باشد.
منبع مقاله :
Tissue Engineering Using Ceramics and Polymers / Aldo R. Boccaccini