درمان آرتروز با اولتراسوند چگونه میتواند از تخریب مفاصل جلوگیری کند؟
سالانه میلیونها نفر در سراسر جهان دچار آسیبهای مفصلی میشوند. اگرچه بسیاری از این آسیبها ظاهراً بهبود پیدا میکنند، اما در برخی افراد، واکنش سیستم ایمنی پس از آسیب متوقف نمیشود و التهاب برای مدت طولانی ادامه مییابد. این التهاب مزمن به مرور زمان باعث تخریب غضروف شده و خطر ابتلا به آرتروز پس از آسیب (Post-traumatic Osteoarthritis) را افزایش میدهد؛ نوعی آرتروز که حدود یک هشتم موارد آرتروز را شامل میشود و ممکن است سالها پس از آسیب اولیه بروز کند.
اکنون پژوهشگران دانشگاه آلاباما در هانتسویل (UAH) در مطالعهای تازه نشان دادهاند که اولتراسوند مداوم با شدت پایین (Continuous Low-Intensity Ultrasound) میتواند سلولهای ایمنی را از حالت التهابزا به سمت ترمیم بافت هدایت کند؛ رویکردی غیرتهاجمی که شاید در آینده به محافظت از مفاصل آسیبدیده کمک کند.
درمان آرتروز با اولتراسوند؛ نقش سلولهای ایمنی در ایجاد یا جلوگیری از آرتروز
نتایج این پژوهش که در مجله Scientific Reports از مجموعه نشریات Nature منتشر شده، حاصل همکاری متخصصان مهندسی، ایمنیشناسی، ریاضیات و زیستشناسی محاسباتی است.
تمرکز اصلی مطالعه بر روی ماکروفاژها بود؛ سلولهای ایمنی که هم در ایجاد التهاب و هم در ترمیم بافت نقش کلیدی دارند.
به گفته دکتر «آنورادا سابرامانیان»، پس از آسیبدیدگی، بدن دو نوع اصلی از ماکروفاژها را به محل آسیب میفرستد:
- ماکروفاژهای M1 که نقش دفاعی دارند و با پاکسازی بافت آسیبدیده و مقابله با عوامل بیماریزا، التهاب ایجاد میکنند.
- ماکروفاژهای M2 که وظیفه ترمیم بافت و کمک به روند بهبودی را بر عهده دارند.
مشکل زمانی ایجاد میشود که ماکروفاژهای M1 برای مدت طولانی فعال باقی بمانند. در این شرایط، التهاب مزمن شکل میگیرد و همین مسئله زمینه را برای تخریب غضروف و پیشرفت آرتروز فراهم میکند.
درمان آرتروز با اولتراسوند؛ اولتراسوند چگونه رفتار سلولهای ایمنی را تغییر داد؟
پژوهشگران بررسی کردند که آیا اولتراسوند مداوم با شدت پایین میتواند تعادل میان این دو گروه از ماکروفاژها را تغییر دهد یا خیر. اولتراسوند همان امواج صوتی با فرکانس بسیار بالاست که گوش انسان قادر به شنیدن آنها نیست. این فناوری سالهاست برای تصویربرداری پزشکی، مانند سونوگرافی، استفاده میشود.
نتایج نشان داد این روش، فعالیت سلولهای M1 را کاهش داده و همزمان ویژگیهای مرتبط با ماکروفاژهای ترمیمکننده M2 را افزایش میدهد.
به گفته دکتر سابرامانیان، کاهش فعالیت طولانیمدت ماکروفاژهای M1 اهمیت زیادی دارد، زیرا این سلولها اگرچه در مقابله با آسیب و عفونت ضروری هستند، اما فعالیت مداوم آنها به بافت سالم نیز آسیب میرساند. در مقابل، افزایش فعالیت سلولهای M2 میتواند به کاهش التهاب مزمن و تسریع روند ترمیم مفصل کمک کند.
دکتر «ساتیاکی روی» نیز توضیح میدهد که آرتروز پس از آسیب تا حد زیادی نتیجه التهاب پایدار است؛ التهابی که مانع ترمیم طبیعی بافت شده و روند تخریب مفصل را سرعت میبخشد. به گفته او، اولتراسوند با شدت پایین میتواند بدون نیاز به دارو و بدون انجام جراحی، رفتار سلولهای ایمنی را تنظیم کرده و محیط مناسبتری برای ترمیم مفصل ایجاد کند.
درمان آرتروز با اولتراسوند؛ مدل آزمایش تا حد امکان به شرایط واقعی مفصل نزدیک بود
برای شبیهسازی بهتر شرایط واقعی مفصل آسیبدیده، پژوهشگران به جای استفاده از روشهای رایج آزمایشگاهی برای ایجاد التهاب، از قطعات فیبرونکتین استفاده کردند؛ مولکولهایی که هنگام تخریب بافت تولید میشوند و در مفاصل آسیبدیده نیز وجود دارند.
این انتخاب باعث شد مدل آزمایشگاهی شباهت بیشتری به شرایط واقعی بدن داشته باشد.
در ادامه، پژوهشگران با استفاده از روش ترنسکریپتومیکس، فعالیت هزاران ژن را همزمان بررسی کردند. همچنین از یک روش محاسباتی پیشرفته به نام خوشهبندی تفاضلی (Differential Clustering) استفاده شد؛ روشی که به جای بررسی جداگانه ژنها، تغییرات هماهنگ گروهی از ژنها را تحلیل میکند.
به گفته پژوهشگران، این روش دید جامعتری از نحوه پاسخ سلولهای ایمنی به اولتراسوند ارائه داد و نشان داد که این فناوری چگونه شبکهای از ژنهای مرتبط با التهاب و ترمیم را تحت تأثیر قرار میدهد.
درمان آرتروز با اولتراسوند؛ نتایج اصلی پژوهش چه بود؟
تحلیلهای ژنتیکی نشان داد که اولتراسوند مداوم با شدت پایین:
- نشانگرهای مرتبط با التهاب را کاهش داد.
- بیان نشانگرهای مربوط به ماکروفاژهای ترمیمکننده M2 را افزایش داد.
- پاسخ ایمنی را به سمت ایجاد محیطی مناسبتر برای ترمیم بافت سوق داد.
این یافتهها نشان میدهد که اولتراسوند ممکن است بتواند تعادل طبیعی سیستم ایمنی را پس از آسیب مفصلی دوباره برقرار کند.
هنوز برای استفاده درمانی زود است
با وجود نتایج امیدوارکننده، پژوهشگران تأکید میکنند که این مطالعه هنوز در مرحله آزمایشگاهی قرار دارد و نمیتوان آن را به عنوان یک درمان قطعی معرفی کرد.
گام بعدی این تیم تحقیقاتی، بررسی همین نتایج در مدلهای حیوانی مبتلا به آرتروز پس از آسیب است تا مشخص شود آیا تغییر رفتار سلولهای ایمنی توسط اولتراسوند در بلندمدت نیز به ترمیم بافت و جلوگیری از تخریب مفصل منجر میشود یا خیر.
اگر نتایج این مطالعات نیز مثبت باشد، این فناوری میتواند در آینده در کنار سایر روشهای درمانی برای کاهش سرعت پیشرفت آرتروز و بهبود روند ترمیم مفاصل آسیبدیده مورد استفاده قرار گیرد.
