ترفندی از tardigrades می تواند به خون انسان کمک کند تا در برابر یخ زدن مقاومت کند

ویرایش شده توسط لیزا لاک، بررسی توسط رابرت ایگان

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

تاردیگرادها در شرایطی زنده می مانند که بیشتر موجودات زنده دیگر را از بین می برد: یخ زدگی، کم آبی و خلاء فضا. محققان حتی خالکوبی‌های کوچکی روی آن‌ها می‌گذارند و به نظر می‌رسد که حیوانات برایشان مهم نیست. محققان امیدوارند با یادگیری چگونگی ادامه فعالیت این موجودات، راه هایی برای محافظت از سلول های انسانی بیابند.

یکی از کاربردهای بالقوه، انجماد گلبول های قرمز است - فرآیندی که گروه های خونی کمیاب را برای دوره های طولانی تا زمانی که نیاز باشد ذخیره می کند. سلول‌های خونی معمولا با گلیسرول درمان می‌شوند تا تشکیل کریستال یخ در طول انجماد متوقف شود. اما گلیسرول باید قبل از تزریق خارج شود که باعث آسیب سلولی می شود.

Tardigrades گزینه ساده تری را ارائه می دهد: آنها پروتئینی به نام CAHS (محلول در حرارت فراوان سیتوزولی) دارند که از آن برای زنده ماندن در شرایط شدید استفاده می کنند. این پروتئین ها به طور منحصر به فردی با ترهالوز، قندی که غشای سلولی و پروتئین ها را تثبیت می کند، تعامل دارند. اغلب برای کاهش سوختگی فریزر در غذاهای منجمد استفاده می شود. بنابراین، هوی یانگ، لمینگ سان و همکارانش می‌خواستند بررسی کنند که آیا ترکیب پروتئین‌های CAHS و ترهالوز می‌تواند از گلبول‌های قرمز خون در موش‌ها بهتر از گلیسرول به تنهایی محافظت کند.

سان، یکی از نویسندگان مرتبط این مطالعه که در ACS Applied Materials & Interfaces منتشر شده است، توضیح می دهد: «این مطالعه اولین تلاش ما برای ترجمه درس از یک ارگانیسم فوق العاده انعطاف پذیر به یک استراتژی عملی برای حفظ سلول بود. "در صورت توسعه بیشتر، می‌تواند فرآیند را پس از ذوب ساده‌تر کند، نگرانی‌های مرتبط با گلیسرول باقی‌مانده را کاهش دهد و به حفظ کیفیت سلول‌های ذخیره‌شده کمک کند."

به جای استفاده از پروتئین کامل CAHS، محققان تشخیص دادند که یک بخش اثر محافظتی مورد نظر را ارائه می‌کند. هنگامی که با ترهالوز در دمای پایین ترکیب شدند و سپس در نیتروژن مایع منجمد شدند، این دو جزء نحوه تشکیل و ذوب یخ را تغییر دادند و سلول‌ها را از آسیب محافظت کردند. پس از ذوب شدن سلول ها، CAHS-trehalose به راحتی با سانتریفیوژ شسته می شود. تا 89 درصد از گلبول های قرمز موش حفظ شده با روش جدید، در مقایسه با حدود 82 درصد از سلول های منجمد شده با گلیسرول، به طور کامل بهبود یافتند.

در نهایت، تیم رویکرد جدید انجماد را آزمایش کرد و دریافت که سلول‌های خون پس از انجماد، ذوب و شستشو زیست سازگار هستند. در موش‌های کم‌خون، تزریق خون منجمد شده به طور قابل‌توجهی تعداد سلول‌های خون و سطح هموگلوبین را بدون ایجاد پاسخ التهابی بهبود بخشید.

محققان امیدوارند که این کار بتواند به طراحی استراتژی‌های بهتری برای حفظ انجماد کمک کند و حتی منجر به استراتژی‌های محافظتی برای خون شود که می‌تواند در دمای اتاق عمل کند.

Tianwen Xi و همکاران، یک CAHS-Motif مشتق شده از Tardigrade، انجماد سلول های قرمز خون بدون گلیسرول را با بارگذاری ترهالوز در دمای پایین و مهار هم افزایی آسیب یخ، مواد کاربردی و رابط های ACS را قادر می سازد (202). DOI: 10.1021/acsami.6c12445

اطلاعات مجله: ACS Applied Materials and Interfaces

لیسانس تاریخ هنر، کارشناسی ارشد فرهنگ مادی. سردبیر سابق موزه، پیراپزشک و هماهنگ کننده پیوند. ویرایش برای Science X از سال 2021. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →