به گزارش ایسنا، به نقل از علم‌خوان، سلول‌های بنیادی اسپرم‌ساز که با نام SSC شناخته می‌شوند، در بیضه قرار دارند و منبع تولید سلول‌های جنسی مردانه به شمار می‌روند. حفظ این سلول‌ها اهمیت ویژه‌ای دارد؛ زیرا درمان‌هایی مانند شیمی‌درمانی و پرتودرمانی ممکن است به بافت بیضه آسیب بزنند و توانایی تولید اسپرم را کاهش دهند یا از بین ببرند. یکی از راهکارهای پیشنهادی برای حفظ امکان باروری در آینده، نگهداری سلول‌های بنیادی اسپرم‌ساز یا بافت بیضه در دمای بسیار پایین و استفاده احتمالی از آن‌ها در مراحل بعدی است. بااین‌حال، فرایند انجماد و ذوب خود می‌تواند به سلول‌ها آسیب برساند. تشکیل بلورهای یخ، تغییرات فشار اسمزی و افزایش تولید گونه‌های فعال اکسیژن از عواملی هستند که ممکن است به اجزای سلول، از جمله غشاء، پروتئین‌ها و DNA، صدمه بزنند. این آسیب‌ها می‌توانند مسیرهای مرتبط با مرگ برنامه‌ریزی‌شده سلولی را فعال کنند و از تعداد سلول‌های زنده و سالم پس از ذوب بکاهند.
کامفرول (Kaempferol) نوعی ترکیب طبیعی از خانواده فلاونوئیدهاست که در برخی گیاهان، سبزی‌ها و میوه‌ها یافت می‌شود. این ماده در مطالعات پیشین به دلیل ویژگی‌های آنتی‌اکسیدانی و اثرات احتمالی آن بر مسیرهای مرتبط با مرگ سلولی مورد توجه قرار گرفته است. با وجود این ویژگی‌ها، استفاده از کامفرول با محدودیت‌هایی همراه است؛ از جمله اینکه در آب به‌خوبی حل نمی‌شود و پایداری و دسترسی زیستی آن محدود است. پژوهشگران برای برطرف کردن بخشی از این مشکلات، کامفرول را درون نانوذراتی از آلبومین سرم گاوی (BSA) قرار دادند. آلبومین پروتئینی است که می‌تواند به‌عنوان حامل زیستی عمل کند و به افزایش پایداری و آزادسازی تدریجی ترکیب مورد نظر کمک کند.
در این مطالعه، سلول‌های زایا از بیضه گوساله‌ها جدا شدند و در کنار سلول‌های سرتولی کشت داده شدند. سلول‌های سرتولی در محیط کشت به حفظ و پشتیبانی از سلول‌های زایا کمک می‌کنند. پژوهشگران با استفاده از نشانگرهای PLZF و OCT4 وجود سلول‌های غنی‌شده از سلول‌های بنیادی اسپرم‌ساز را بررسی کردند.
نانوذرات آلبومین با روشی به نام «دِسولواسیون» ساخته شدند و سپس کامفرول درون آن‌ها قرار گرفت. بررسی ویژگی‌های فیزیکی نانوذرات نشان داد که میانگین اندازه ذرات آلبومین بدون کامفرول حدود ۱۲۰ نانومتر و اندازه نانوذرات حاوی کامفرول حدود ۱۷۳ نانومتر بود. حدود ۶۹ درصد کامفرول اولیه نیز در ساختار نانوذرات بارگذاری شده بود. پس از تعیین غلظت‌های مناسب مواد، سلول‌ها در گروه‌های آزمایشی مختلف منجمد شدند. نمونه‌ها به مدت یک ماه در نیتروژن مایع نگهداری و سپس ذوب شدند. پژوهشگران میزان زنده‌مانی سلول‌ها و تغییرات نشانگرهای مولکولی مرتبط با مرگ برنامه‌ریزی‌شده سلولی و اتوفاژی را بررسی کردند.
مهمترین یافته مطالعه، افزایش درصد سلول‌های زنده پس از انجماد و ذوب در گروه دریافت‌کننده نانوذرات حاوی کامفرول بود. میزان زنده‌مانی در گروه‌های مختلف به این ترتیب گزارش شد:
گروه کنترل، بدون کامفرول: حدود ۶۳٫۷ درصد
گروه دریافت‌کننده کامفرول آزاد: حدود ۷۴٫۳ درصد
گروه دریافت‌کننده نانوذرات حاوی کامفرول: حدود ۷۹٫۸ درصد
گروه دریافت‌کننده نانوذرات آلبومین بدون کامفرول: حدود ۶۸٫۳ درصد
بنابراین، در شرایط این آزمایش، نانوذرات حاوی کامفرول عملکرد بهتری از کامفرول آزاد و نانوذرات آلبومین بدون این ترکیب داشتند.
پژوهشگران همچنین تغییرات چند نشانگر مولکولی مرتبط با مرگ برنامه‌ریزی‌شده سلولی را بررسی کردند. در گروه دریافت‌کننده نانوذرات حاوی کامفرول، میزان بیان ژن BCL-2 که با مهار مرگ سلولی ارتباط دارد، افزایش یافت؛ در مقابل، بیان ژن‌های BAX و BAK که در مسیرهای تسهیل کننده مرگ سلولی نقش دارند، کاهش پیدا کرد. میزان پروتئین فعال‌شده کاسپاز ۳ (Cleaved Caspase-3)، یکی دیگر از نشانگرهای مرتبط با مرگ سلولی، نیز در این گروه کمتر بود. این تغییرات با این احتمال سازگارند که کامفرول، به‌ویژه در شکل نانوذره‌ای بتواند بخشی از پاسخ‌های سلولی مرتبط با آسیب ناشی از انجماد را کاهش دهد.
پژوهشگران علاوه بر نشانگرهای مرگ سلولی، بیان ژن‌های مرتبط با اتوفاژی، از جمله BECN-1، LC3، ATG4 و P150 را نیز اندازه‌گیری کردند. میزان بیان این ژن‌ها در گروه دریافت‌کننده نانوذرات حاوی کامفرول افزایش یافته بود.
نتایج این مطالعه امیدوارکننده است، اما هنوز در مرحله آزمایشگاهی قرار دارد. آزمایش‌ها روی سلول‌های غنی‌شده از سلول‌های بنیادی اسپرم‌ساز گاوی انجام شده‌اند، نه روی انسان. افزون بر این، نشانگرهای PLZF و OCT4 به شناسایی سلول‌های شبیه سلول‌های بنیادی اسپرم‌ساز کمک می‌کنند، اما برای تأیید قطعی هویت و عملکرد این سلول‌ها کافی نیستند. پژوهشگران برای تأیید عملکرد واقعی سلول‌های بنیادی به آزمون‌های پیوند و بررسی توانایی آن‌ها در بازسازی فرایند تولید اسپرم نیاز دارند؛ آزمون‌هایی که در این مطالعه انجام نشده‌اند.
همچنین، افزایش زنده‌مانی سلول‌ها پس از ذوب لزوماً به معنای حفظ توانایی آن‌ها برای تولید اسپرم نیست. برای ارزیابی کاربرد احتمالی این روش در آینده، باید عملکرد سلول‌های نگهداری‌شده، ایمنی نانوذرات، پایداری اثر محافظتی و نتایج آزمایش‌های تکمیلی در مدل‌های حیوانی بررسی شود.
در مجموع، این پژوهش نشان می‌دهد که استفاده از نانوذرات آلبومین برای انتقال کامفرول می‌تواند در شرایط آزمایشگاهی، زنده‌مانی سلول‌های زایا و برخی نشانگرهای مرتبط با بقای آن‌ها را پس از انجماد بهبود دهد. این روش ممکن است در آینده به توسعه راهکارهای بهتر برای نگهداری سلول‌های تولیدکننده اسپرم کمک کند؛ اما هنوز نمی‌توان آن را روشی تأییدشده برای حفظ باروری یا جایگزینی قطعی مواد محافظ انجماد دانست.
انتهای پیام
