Eucomis autumnalis هو أكثر من مجرد نبات - يمكن أن يلعب دورًا في الهندسة الطبية الحيوية. جورشاران سينغ / شترستوك
كان هناك ارتفاع في السنوات الأخيرة في تقنيات الهندسة الطبية الحيوية التي يمكن أن تستعيد الأنسجة والعظام المفقودة. إذا تعرضت لحادث سيارة ، على سبيل المثال ، فهناك طرق لاستعادة أو إصلاح جزء الجسم المفقود أو الأنسجة التالفة. في بعض الأحيان يخضع المرضى لإعادة الإعمار الجراحي. في بعض الأحيان سوف يتم تزويدهم بأجهزة طبية مثل اللوحات في الركبتين أو الوركين.
ولكن هذه النهج لها قيود. أحدهما هو أن الصفيحة الفولاذية لا يمكن أن تحاكي حقًا وظائف الأنسجة التالفة أو العظام المفقودة ، بحيث يمكنك فقد الحركة والمرونة. آخر هو أن هذه التقنيات غالبا ما تنطوي على عمليات مؤلمة متعددة وإقامة طويلة في المستشفى. لا يكلف المريض الفرد الكثير من الوقت والمال فقط ؛ انها الأماكن أيضا عبء على بلد نظام الرعاية الصحية واقتصادها.
هناك بديل: هندسة الأنسجة والطب التجديدي. بدأت هذه العملية منذ حوالي ثلاثة عقود ، وغالبًا ما تعتمد على النتائج الموجودة لاختبار طرق جديدة. ويهدف إلى إعادة تنشيط العمليات البيولوجية لتشكيل المنتجات التي يمكن أن تساعد في تجديد العظام وفقدان الأنسجة الناجمة عن الصدمة.
نحن من بين الباحثين العاملين في هذا المجال. نعتقد أن النباتات الطبية قد تحتوي على الأقل على بعض الإجابات عن القيود المذكورة أعلاه. لقد درسنا نباتين شائع الاستخدام من قبل المعالجين التقليديين في جنوب إفريقيا والأعشاب لعلاج كسور العظام وتخفيف الألم الناجم عن التهاب المفاصل.
دراستنا أسفرت عن نتائج إيجابية في المختبر. هذا يشير إلى أن المركبات المستخلصة من هذه النباتات الطبية يمكن أن توفر طريقة قيمة لدعم تجديد العظام وفقدان الأنسجة في الأشخاص الذين عانوا من الصدمات.
كيف يعمل
تعتمد هندسة الأنسجة والطب التجديدي على ثلاثة متطلبات رئيسية تعمل معًا: إشارات من أنسجة الجسم وأعضائه ، والخلايا الجذعية المستجيبة ، والسقالات.
السقالات هي المواد التي تعمل مع الأنظمة البيولوجية لتقييم أو علاج أو زيادة أو استبدال أي من أنسجة الجسم أو وظائفه مثل الخلايا الجذعية العظمية الناضجة والغضاريف وخلايا الجلد وخلايا المخ والخلايا العصبية.
تهدف هذه السقالات إلى إصلاح أو تعديل سلوك طور الخلية - أي كيفية تفاعل الخلايا أثناء عمليات التطوير مثل تشكيل الشكل. تعمل السقالات أيضًا كقوالب ، لتوجيه تطوير أنسجة جديدة من خلال إظهارها على الطريق المناسب لمتابعة وتأكد من حصول الخلايا على العناصر الغذائية التي تحتاجها. لكن معظم المواد الحيوية للسقالة المستخدمة في الإعدادات السريرية لا تحدد كل هذه الصناديق.
لهذا السبب يبحث الباحثون عن بدائل. وهنا تأتي النباتات الطبية.
النباتات الواعدة
النباتات الطبية لعبت منذ فترة طويلة دورا أساسيا في العديد من الثقافات. لا يزال دورهم في بنيات هندسة الأنسجة غير مستكشفة إلى حد كبير. ولكن بالنظر إلى أن النباتات الطبية قد وجد أن لها قيمة في التئام الجروح, المستحضرات الصيدلانية وعلاجات الشيخوخة ، من المنطقي أنها قد تكون مفيدة في مجالنا أيضًا.
لقد أجرينا أبحاثنا في قسم العلوم الطبية الحيوية بجامعة تشواني للتكنولوجيا في جنوب إفريقيا. البلد هو المنزل إلى عُشر جميع أنواع النباتات في العالم - هذا هو الأنواع النباتية المعروفة 25 000. ركزنا على اثنين: Eucomis autumnalis، المعروف باسم الأناناس ليلى ، و Pterocarpus angolensisأو خشب الساج البري.
الجنس Eucomis autumnalis تم استخدامه لعلاج الكسور لعدة قرون. اليوم غالبا ما يستخدم كعلاج عشبي للشفاء بعد العملية الجراحية و التئام الجروح. Pterocarpus angolensis, في غضون، يعزز تكوين الغضاريف وينظم الكولاجين ، وهي مادة غنية بالعظام البشرية والغضاريف.
جمعنا هذه النباتات مع السقالات وخلايا الدهون الخنازير. لقد وجدنا أن النبتين اللتين حددناهما لإجراء اختبارات معملية على خلايا الجسم النشطة وتعزيز تكوين العظام. لقد قاموا أيضًا بعمل سقالة أفضل عندما يقترن بالإشارات والخلايا الجذعية ذات الصلة. وكانت جيدة في التئام الجروح في المختبر - وهذا هو ، في المختبر.
خطوتنا التالية هي تنفيذ عملنا على النماذج الحيوانية ومع العديد من النباتات الطبية الأخرى ذات الصفات المتشابهة مثل تلك التي استخدمناها.
الطريق الى الامام
هذه هي النتائج المثيرة ، لأنها تشير إلى أن دمج النباتات الطبية مع الخصائص ذات الصلة في الهندسة الطبية الحيوية يمكن أن يكون وسيلة جيدة لمعالجة القيود المفروضة على النهج الحالية.
أولاً ، استخدام النباتات الطبية يمكن أن يقلل من تكلفة العلاج لأنه اقتصادي ويمكن الوصول إليه بسهولة. ثانيًا ، يمكن أن يضمن عدم اضطرار المرضى إلى قضاء وقت طويل في المستشفى بعد إجراء العملية بسبب تسريع تكوين العظام وتفعيل الخلايا ، وهناك فائدة إضافية لهذا الخط من الاستفسار: طفرة اقتصادية في جنوب إفريقيا.
من المتوقع أن تصل قيمة السقالات الطبية الحيوية بـ1.5 مليار دولار بواسطة 2024. إذا وُجد أن بعض النباتات الطبية في جنوب إفريقيا تدعم تقنيات هندسة العظام والأنسجة وتجديدها ، يمكن للبلد الركن على الأقل في جزء من سوق المواد البيولوجية العالمي.
حول المؤلف
فرانكا نيكا العربي ، زميلة أبحاث ما بعد الدكتوراة في قسم العلوم الطبية الحيوية ، جامعة تشواني للتكنولوجيا و Keolebogile شيرلي Motaung ، أستاذ هندسة الأنسجة ، جامعة تشواني للتكنولوجيا
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
