بررسی اهمیت ضخامت غشا در آسیب دیدگی DNA توسط نانوذرات

گروهی از محققان دانشگاه بریستول دریافته‌اند مولکول‌های سیگنال‌دهنده‌ای که به DNA سلول‌های رشدیافته زیر یک مانع آسیب می‌رسانند، تنها زمانی مخابره می‌شوند که ضخامت لایه مانع بیشتر از یک لایه باشد. این تحقیق می‌تواند راهکاری برای جلوگیری از اثرات منفی نانوذرات ارائه کرده و روش‌های درمانی جدیدی را پیشنهاد نماید.

نتایج همایش نهایی پروژه NanoCap

کاربرد نانوذرات در پزشکی در حال افزایش است و در نتیجه
درک اثراتی که این ذرات ممکن است روی سلامت انسان داشته باشند، بسیار مهم
است.

گروهی از محققان دانشگاه بریستول دریافته‌اند مولکول‌های
سیگنال‌دهنده‌ای که  به DNA سلول‌های رشدیافته زیر یک مانع آسیب
می‌رسانند، تنها زمانی مخابره می‌شوند که ضخامت لایه مانع بیشتر از یک لایه
باشد.

این محققان با کشت سلول‌های BeWo روی یک بستر غشایی متخلخل یک
مانع سلولی ایجاد کردند؛ سلول‌های BeWo به طور گسترده‌ای برای شبیه‌سازی
مانع جفتی (وابسته به جفت جنین) مورد استفاده قرار می‌گیرد. آنها با کشت
این سلول‌ها به مدت چهار و هفت روز به ترتیب موانع تک و دولایه‌ای ایجاد
کردند.

این غشاها درون حفره‌ای در یک ظرف کشت سلولی قرار داده شد، به
نحوی که چند میلی‌متر بالاتر از ته ظرف به حالت معلق نگهداشته شود؛ در ته
این ظرف نوع دیگری از سلول رشد داده شد. بالای این مانع در معرض نانوذرات
قرار داده شده و آسیب وارد شده به DNA سلول‌های ته ظرف اندازه‌گیری شد.

بر خلاف آن چیزی که محققان انتظار داشتند، مولکول‌های سیگنال‌دهنده‌ای که
به DNA آسیب می‌زنند، تنها از موانع غشایی دو یا چندلایه عبور کردند و
توانایی عبور از غشاهای تک‌لایه‌ای را نداشتند.

این محققان همچنین
سلول‌های مخاطی قرنیه را به صورت یک تک‌لایه به مدت ۳ روز روی یک غشا رشد
دادند تا تخصصی بودن سیگنال‌دهی مشاهده شده در موانع سلولی trophoblast را
بررسی نمایند. همانند سلول‌های BeWo، در اینجا نیز آسیب مشاهده شده در
فیبروبلاست‌ها (سلول‌های بافت اتصالی) تنها مربوط به موانع غشایی دولایه‌ای
بوده و سلول‌های رشد یافته زیر غشای تک‌لایه‌ای هیچ‌گونه آسیبی را متحمل
نشدند.

این محققان قبلاً نشان داده‌اند که نانوذرات آهن می‌توانند به
DNA سلول‌هایی که در طرف دیگر یک مانع سلولی قرار دارند، آسیب وارد نمایند.
آسیب ایجاد شده توسط این نانوذرات در نتیجه عبور آنها از مانع نبوده، بلکه
این ذرات با ایجاد مولکول‌های سیگنال‌دهنده درون سلول‌های مانع و سپس
انتقال این مولکول‌ها به سمت دیگر آن موجب ایجاد آسیب به DNA سلول‌ها
می‌شدند.

دکتر پاتریک کیس، نویسنده اصلی مقاله مربوط به این کار
می‌گوید: «اگر اهمیت ضخامت غشا در سیگنال‌دهی در تمام انواع موانع صدق کند،
تحقیق ما می‌تواند راهکاری برای جلوگیری از اثرات منفی نانوذرات ارائه کرده
و روش‌های درمانی جدیدی را پیشنهاد نماید».

جزئیات این تحقیق در مجله
Nature Nanotechnology منتشر شده است.