وزیکول های خارج سلولی، نانوساختارهای سلولی هستند که در حدود 50 سال پیش شناسایی شدند. مطالعات نشان داده است که تقریبا همه باکتری های گرم منفی، طی رشد طبیعی خود، وزیکول های خارج سلولی را ترشح می کنند. امروزه تولید وزیکول های غشایی از سوی باکتری های گرم مثبت، انگل ها، قارچ ها و مایکوباکتری ها نیز گزارش شده است. از آنجایی که این ذرات نانومتری بسیاری از اجزای باکتریایی مانند DNA، RNA، پروتئین، اندوتوکسین و مولکول های ویرولانس را حمل می کنند، در تعامل با محیط و دیگر باکتری ها نقش بسیار مهمی دارند؛ به همین جهت بسیاری از این وزیکول ها در ارتباط با انتقال عوامل بیماری زا، ترکیبات پروتئینی آنتی ژنیک و توسعه ی واکسن های غیرسلولی و همچنین به عنوان انتقال دهنده های دارو مطرح هستند. مطالعات صورت گرفته در این زمینه تا به امروز بیشتر در ارتباط با نقش های بیماری زایی و فیزیولوژیکی این نانوساختارها در ارتباطات بین گونه ای بحث می کند. بر این اساس در این مقاله به نقش وزیکول های خارج سلولی باکتری ها و نیز عملکردهای پاتولوژی و فیزیولوژی که در میان کنش های بین باکتری ها و همین طور باکتری و میزبان نقش دارند، پرداخته خواهد شد. از آنجایی که وزیکول های خارج سلولی در بیماری زایی، انتقال افقی ژن، تنظیم بیان ژن، تنظیم پاسخ ایمنی و پیام رسانی سلولی نقش مؤثری دارند، مطالعات بیشتری در زمینه ی کاربرد پزشکی این نانوساختارها به عنوان نسل جدیدی از واکسن ها، ادجوانت ها و عوامل انتقال دهنده ی دارو موردنیاز است.

سابقه و هدف: وزیکول های خارج سلولی (EVs)، وزیکول هایی با اندازه نانو تا میکرون هستند که می توانند محموله های زیستی را حمل کنند. همه انواع سلول ها می توانند EVها را ترشح کنند که مشارکت آنها در مکانیسم های حیاتی مختلف سلول مشاهده شده است. روش های مختلفی جهت جداسازی EVها وجود دارد که دارای مزایا و معایبی هستند. هدف از مطالعه حاضر بررسی روش غیراولتراسانتریفیوژ و اولتراسانتریفیوژ در جداسازی EVها بود. روش بررسی: در این مطالعه تجربی ازATCC13124 perfringens Clostridium استفاده شد. بعد از کشت، استخراج EVها با دو روش غیراولتراسانتریفیوژ و اولتراسانتریفیوژ انجام شد. برای بررسی خصوصیات شیمیایی از تعیین غلظت پروتئینی EV با استفاده از دستگاه NanoDrop استفاده شد و الگوی پروتئینی EV با استفاده از تکنیک SDS-PAGE انجام شد. میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM) جهت بررسی خصوصیات فیزیکی EVها استفاده شد. یافته­ها: نتایج ما نشان داد که EVs جدا شده با روش اولتراسانتریفیوژ میزان پروتئین بالاتری در مقایسه با روش غیراولتراسانتریفیوژ ( به ترتیب17/3 و 46/1 میکروگرم بر میلی لیتر) داشتند. روش اولتراسانتریفیوژ نسبت به روش غیراولتراسانتریفیوژ، EVs بیشتر و بزرگتری را جدا کرده بود. همچنین، الگوی های پروتئینی EVs با روش SDS-PAGE در هر دو روش مشابه بودند. نتیجه­گیری: نتیجه مطالعه حاضر نشان داد که جداسازی EVهای حاصل از perfringens Clostridium با روش اولتراسانتریفیوژ می تواند روش بهینه تر و مقرون به صرفه تری نسبت به روش غیراولتراسانتریفیوژ باشد.

هدف: بیماری التهابی روده (Inflammatory Bowel Disease, IBD)، یک بیماری متاثر از عوامل گوناگون (فاکتورهای ژنتیکی، محیطی، میکروبی و سیستم ایمنی) است که دارای دو فرم اصلی کولیت اولسراتیو و بیماری کرون می باشد. میزان بروز و شیوع این بیماری در چند دهه اخیر افزایش چشمگیری داشته است. با توجه به این که بیماران پاسخ ضعیف به درمان های دارویی نشان می دهند و یا نسبت به درمان های دارویی مقاوم هستند، بنابراین نیاز به ابزارهای درمانی جدید برای بیماری های التهابی دستگاه گوارش وجود دارد. وزیکول های خارج سلولی توسط انواع سلول ها از جمله سلول های بنیادی مزانشیمی تولید می شوند که نقش حیاتی در ارتباطات سلول به سلول ایفا می کنند. وزیکول های خارج سلولی بسته به محتویات خود می توانند پاسخ های ایمنی را تحریک یا سرکوب کنند. در سال های اخیر وزیکول های خارج سلولی حاصل از سلول های بنیادی به عنوان عوامل درمانی برای درمان بیماری های اتوایمیون و التهابی مورد استفاده و تحقیق قرار گرفته است. در این مطالعات نشان داده شده است که وزیکول های خارج سلولی حاصل از سلول های بنیادی باعث بهبود در شرایط التهابی می شود. در این مقاله مروری ما به طور خلاصه به بیان کاربردهای درمانی وزیکول های خارج سلولی در تنظیم پاسخ های ایمنی در بیماری التهابی روده می پردازیم.

پیش زمینه و هدف: وزیکول های خارج سلولی وزیکول های با دولایه غشای فسفولیپیدی هستند که از سلول های مختلف ترشح می شوند. این ذرات حاوی مولکول های زیستی مثل mRNA، miRNA، DNA، پروتئین و لیپید هستند و نقش مهمی در برقراری ارتباطات سلولی دارند و متعاقب رسیدن به سلول های هدف موجب تغییر در عملکرد، سرنوشت، مورفولوژی، تمایز و رشد می شوند. مطالعه حاضر از نوع مروری است که با هدف بررسی مکانیسم مولکولی درگیر در تشکیل اگزوزوم ها و کاربرد درمانی آن ها صورت گرفته است. مواد و روش کار: مطالعه مروری حاضر از مقالات چاپ شده در پایگاه های اطلاعاتی Scopus، ISI و Pubmed استفاده شده است. کلمات کلیدی به کاربرده شده شامل extracellular vesicles، exosome، ESCRT، MVB بود. تعداد 118 مقاله مرتبط و دربرگیرنده تحقیقات از سال 2005 تا 2018 بود، موردبررسی قرار گرفت. یافته ها: اگزوزوم ها (نانووزیکول های به اندازه 30-120 نانومتر) یکی از اعضای خانواده وزیکول های خارج سلولی هستند که توسط بیشتر سلول ها ترشح می شوند. مکانیسم های مولکولی پیچیده در تشکیل، ترشح و جذب شدن این وزیکول ها دخالت دارند. مطالعات نشان می دهد که اگزوزوم ها نقش بسیار مهمی در تنظیم فرایندهای فیزیولوژیک و پاتوفیزیولوژیک دارند. یافته ها حاکی از آن است که اگزوزوم ها می توانند به عنوان نشانگر زیستی، حامل انتقال عوامل درمانی بخصوص در زمینه تشخیص و درمان بیماری ها مورداستفاده قرار بگیرند. بحث و نتیجه گیری: اگزوزوم ها نقش بسیار مهمی در تنظیم فرایندهای زیستی دارند. آن ها می توانند به عنوان ابزاری در زمینه شناسایی و درمان بیماری های مختلف کاربرد داشته باشند. باوجود پیشرفت در زمینه زیست شناسی و کاربرد اگزوزوم ها، هنوز سوالات زیادی در مورد کاربرد آن ها وجود دارد.

وزیکول های خارج سلولی که به طور طبیعی از انواع سلول ها از جمله باکتری ها آزاد می شوند، با انتقال انواع مواد زیستی، آنزیم ها، فاکتورهای ویرولانس و تنظیم کننده ایمنی و نقش در کلونیزاسیون و راه اندازی مسیرهای سیگنالینگ در میکروبیولوژی پزشکی از اهمیت ویژه ای برخوردارهستند. این وزیکول ها در دستگاه گوارش نیز با ترشح از باکتری های همزیست یا همان میکروبیوتا با مکانیسم های متنوعی بر روی بدن میزبان اثر گذاشته و باعث تغییرات سیستماتیک، متابولیکی و فیزیولوژیکی بسیاری می شود. امروزه نقش این وزیکول ها در حفظ هموستاز دستگاه گوارش توسط میکروبیوتا و همچنین پاتوژنز و تشخیص بیماری های مرتبط نظیر چاقی، دیابت، سرطان ها، بیماری التهابی روده، اختلالات ذهنی و برخی بیماری های عفونی به اثبات رسیده است. استفاده موثر از این ویژگی می تواند با تعدیل میکروبیوتا و متابولیت های آن و همچنین در قالب وزیکول های خارج سلولی حاصل از پروبیوتیک ها امکان پذیر باشد. بنابراین مطالعه این وزیکول ها در راستای مطالعات میکروبیوتا و پروبیوتیک های نسل بعد رویکرد جدیدی در مطالعات بالینی ارایه می دهد. مطالعه مروری به بررسی چگونگی تاثیر وزیکول های خارج سلولی حاصل از میکروبیوتا بر سلامت بدن و بروز بیماری ها پرداخته است.

زمینه و هدف: وزیکول های خارج سلولی (Extracellular Vesicles) نقش های کلیدی را در پیام رسانی و ارتباطات سلولی در وضعیت سلامتی و همچنین در بیماری ها ایفا می کنند. EV ها اندازه ای نسبتاً کوچک داشته و به محض ترشح به درون جریان خون، دارای نیمه عمر طولانی مدت می باشند. این نیمه عمر طولانی مدت، همراه با ویژگی های ممتاز و ویژه ی ایمونولوژیکی آن ها و توانایی حمل و انتقال مواد درمانی زیستی به سلول های هدف، EV ها را به موضوع مورد علاقه ی دانشمندان تبدیل کرده است؛ این دانشمندان به فکر استفاده از این قبیل وزیکول ها به عنوان یک روش جایگزین در درمان سرطان می باشند. مواد و روش ­ها: PubMed و Google scholar برای مقالات مرتبط از ژورنال هایی با ضریب تأثیرگذاری بالا جستجو شدند. از 400 مقاله یافت شده، حدود 40 مقاله با معیارهای تفسیر بیشتر مطابقت داشتند و برای مطالعه مروری به روش بیانی انتخاب شدند. در این تحقیق مقالات اورجینال و مروری که در ده سال اخیر منتشر شده است، مورد استفاده قرار گرفته اند. یافته ها: EV های مشتق از تومور را می توان جهت کاهش بقای سلول های سرطانی و افزایش آپوپتوز آن ها مورد هدف قرار داد. آن ها همچنین جهت انتقال دارو به تومورهای اولیه یا متاستاتیک قابل استفاده می باشند. یک رویکرد مؤثر، بارگذاری نانو ذرات بر روی EV ها جهت هدف گذاری یک نوع سلول خاص در اکوسیستم تومور است. کاربرد این وزیکول ها در سیستم های انتقالی نانو برای درمان سرطان اخیراً مورد تمرکز دانشمندان است. نتیجه گیری: تحقیقات اخیر بر روی احتمال استفاده از EV ها به عنوان بیومارکرهایی در بیماری های مختلف، حذف این وزیکول ها به عنوان هدف هایی جهت بازیابی بیماران و نیز به عنوان ابزارهایی در ایمونوتراپی متمرکز است. در این مقاله مروری، ما در مورد اهمیت سرکوب EV ها یا استراتژی های مبتنی بر EV جهت هدف گذاری سرطان های توپر بحث کرده ایم.

1باکتری های بیماری زا و غیربیماری زا وزیکول های غشایی را به محیط خارج سلولی رها می کنند، اما فعالیت آنها مشخص نیست. هدف از انجام این پژوهش، مطالعه فعالیت ضدباکتریایی وزیکول های خارج سلولی پروبیوتیک لاکتوباسیلوس کازئی و تاثیر آن بر افزایش ماندگاری فیله ماهی شوریده بود. وزیکول ها از طریق اولتراسانتریفیوژ جدا شدند. فعالیت ضدباکتریایی وزیکول ها بر شیوانلا پوترفاسیینس مطالعه شد. فیله ماهی شوریده به وزن gr 300-250 تهیه شد. هر فیله شوریده در ml 10 محلول تهیه شده از غلظت های متفاوت وزیکول ( vesicles/ mL1011، 1010، 109) تا جذب کامل محلول توسط فیله ها قرار داده و سپس در دمای °C 4 نگهداری شدند. شاخص های ماندگاری فیله شامل میزان پراکسید، بازهای نیتروژنی فرار کل، مالون دی آلدئید و میزان کل باکتری ها بود. نتایج نشان داد که اندازه وزیکول ها تا h 48 پس از انکوباسیون افزایش معنی دار (p<0.05) و سپس روند تغییرات معنی دار نبود (p>0.05). میزان 1011 vesicles/ mL سبب مهار رشد S. putrefaciens شد. نتایج کیفیت فیله نشان داد که دوز vesicles/ mL 1011 نسبت به گروه شاهد و دوزهای پایین تر، منجر به بهبود شاخص های کیفی فیله شد وماندگاری را نسبت به گروه شاهد تا 4 روز افزایش داد. نتایج این مطالعه نشان داد که وزیکول های پروبیوتیک لاکتوباسیلوس کازئی می توانند در جهت بهبود کیفیت و ماندگاری آبزیان کاربرد داشته باشند.

می شود. براساس آمار حدود 250 میلیون نفر در جهان از نقص غضروف رنج می برند. تاکنون هیچ روش درمانی قطعی برای OA گزارش نشده است. سلول درمانی یکی از استراتژی های مناسب درمان ضایعات غضروفی است. با این حال، چالش های فعلی مانند نیاز به مقیاس زیاد سلول وجود دارد. به تازگی، رویکردهای بدون سلول ابزار جدیدتری برای درمان نقص غضروف هستند. به عنوان مثال، وزیکول های خارج سلولی(EVs) ترشح شده توسط سلول های مختلف، مسئول اثرات درمانی آن ها هستند. این EV به عنوان واسطه های درمانی مناسب، ابزار انتقال دارو یا نشانگرهای زیستی بیماری شناخته می شوند. بنابراین، به تازگی EVs به دلیل استحکام فیزیکوشیمیایی و زیست سازگاری بالا به عنوان ابزارهای قدرتمند درمان بدون سلول شناخته شده اند. مواد و روش ها: این مطالعه از نوع مروری است که خلاصه ای از مطالعات پیش بالینی و بالینی که از EV مشتق شده از منابع سلولی مختلف استفاده کرده اند، ارائه می دهد. در این مطالعات از حیوانات کوچک و بزرگ آزمایشگاهی با ایجاد ضایعه غضروفی تجربی در زانو استفاده شده است و اثربخشی EV در درمان این ضایعات را بررسی کردند. علاوه بر این در مطالعه حاضر، تکنیک های جداسازیEV که از چالش های کاربرد EV است، به طور خاص بررسی و معایب و مزایای آن ها بررسی شده است. هم چنین در این مطالعه نشان داده شد که EV جدا شده از هر سلول دارای ویژگی های منحصر به فردی مانند خواص ضد التهابی، تمایز و درمانی است. مطالعات اخیر پیش بالینی را که از EVs به عنوان یک حامل داروهایی مانند کوچک مولکول ها، microRNA ها و یا ریزفاکتورهای فعال زیستی استفاده کرده اند نیز در این مطالعه بررسی و نتایج آن ها به طور خلاصه ارائه شد. علاوه بر این، تکنیک های جداسازی EV و مشخصه یابی آن ها که از دیگر چالش های کاربرد EV است توضیح داده شد و چالش ها مورد بحث قرار گرفت. یافته ها: EVs به سرعت به عنوان رویکردهای درمانی جدید برای درمان ضایعات غضروفی و OA در حال پیشرفت هستند. با وجود تلاش های فراوان در سلول درمانی و نتایج امیدوارکننده گزارش شده در مدل های متعدد بیماری، استفاده از سلول ها به ویژه سلول های اصلاح شده ژنتیکی محدودیت هایی در پزشکی احیاکننده دارد. شایان ذکر است که استفاده از EV مشتق شده از MSCs یا سلول های تراریخته هیچ آسیبی برای بدن انسان ندارد. در نتیجه، EV درمانی به عنوان یک رویکرد درمانی جدید معرفی شده است که خطرات احتمالی مشابهی با سلول درمانی ندارد. مطالعات بررسی شده نشان داد که EV جدا شده از منابع مختلف در بسیاری موارد از پیشرفت OA جلوگیری می کنند. هم چنین نتایج برخی دیگر از مطالعات حاکی از توانایی EVs در ترمیم غضروف آسیب دیده است. بسیاری از مطالعات نشان دادند که در ضایعات با اندازه بحرانی غضروف، استفاده از EVs نیاز به داربست دارد. چندین مطالعه نشان دادند که زمان انتشار EV و دوز مورد نیاز EV براساس اندازه ضایعه در ترمیم و بازسازی غضروف مفصلی نقش موثری دارد. استنتاج: با وجود نتایج امیدوارکننده استفاده از EV در مطالعات مذکور، به نظر می رسد که چالش های EV درمانی نیاز به ارزیابی بیشتری دارد. به عنوان مثال، بازسازی یک ضایعه با سایز بحرانی نیاز به استفاده از داربست های مناسب در شرایط دینامیک برای حمل EV دارد. بنابراین، سؤالات اساسی که باید در نظر گرفته شوند عبارتند از: چگونه می توان از EVs به عنوان یک نانوذره به جای سلول های بنیادی در ترکیب با روش های مهندسی بافت استفاده کرد؟ خواص بیولوژیکی EV چیست؟ چه دوزی از EV برای اندازه های مختلف ضایعات غضروفی نیاز است و چگونه EVs در ضایعات پایدار هستند؟ در نهایت نقش EVs در هموستاز و پاتوژنز اتصالات چیست؟

سابقه و هدف: باکتری B. thetaiotaomicron به عنوان کاندید نسل جدید پروبیوتیک ها مطرح است. TLR2, 4 در روده نقش مهم و ضروری در شناسایی و فعالسازی سیستم ایمنی ذاتی، پس از مواجهه با باکتری ها برعهده دارند. هدف از این مطالعه بررسی تاثیر باکتری B. thetaiotaomicron و مشتفات آن برتغییرات بیان ژن های tlr2, tlr4 بود. روش بررسی: بررسی تاثیر تیمارهای B. thetaiotaomicron، OMVs، باکتری غیر فعال و سوپرناتانت بر بیان ژنهای tlr2, tlr4 در رده سلولی STC-1 با استفاده از روش qRT-PCR انجام شد. یافته ها: تیمار رده سلولیSTC-1 با باکتری زنده و فعال B. thetaiotaomicron در تغییر بیان دو ژن tlr2, 4 تاثیر معنی داری نداشتند. اثر OMVs این باکتری در افزایش بیان دو ژن tlr2و tlr4 در غلظت µ, g/ml50 معنی دار (01/0=p، 02/0=p) بود، ولی در غلظت µ, g/ml 100 تغییرات معنی دار نبود. باکتری غیرفعال در MOI 10 و MOI 50 تاثیر معنی داری در افزایش دو ژن داشت (به ترتیب 03/0=p، 003/0=p). سوپرناتانت 25درصد به صورت قابل توجهی بیان دو ژن tlr2 (038/0=p)، tlr4 (034/0=p) را در سطح رونویسی افزایش داد. نتیجه گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که OMVs در غلظت 50 میکروگرم برمیلی لیتر، باکتری غیر فعال و سوپر ناتانت B. thetaiotaomicron نقش مهمی در تقویت سیستم ایمنی و ایمنی زایی ایفا می کنند و می توانند به عنوان کاندید نسل جدید پست بیوتیک و پاراپروبیوتیک جهت مطالعات بعدی مورد استفاده قرار بگیرد.

متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد. لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.