رابطه قرار گرفتن در معرض کادمیوم با ابتلا به بیماری قلبی مادرزادی
به گزارش سینا پرس همدان، بیماری مادرزادی قلبی که تقریباً 40000 نوزاد در سال را تحت تأثیر قرار می دهد، شایع ترین نوع نقص مادرزادی در ایالات متحده است. این مدل توسط دانشمندان مؤسسه ملی علوم بهداشت محیطی (NIEHS) بخشی از مؤسسه ملی بهداشت، ایجاد شده است.
کادمیوم فلزی است که از طریق معادن و فرآیندهای مختلف صنعتی در محیط آزاد می شود و در هوا، خاک، آب و تنباکو یافت می شود. هنگامی که گیاهان آن را از خاک جذب می کنند، فلز می تواند وارد زنجیره غذایی شود. مطالعات قبلی نشان داد که قرار گرفتن مادر در معرض کادمیوم ممکن است یک عامل خطر مهم برای بیماری مادرزادی قلبی باشد.
محققان با استفاده از مدل‌های مشتق‌شده از سلول‌ها و بافت‌های انسانی، به نام مدل‌های آزمایشگاهی، یک مدل ارگانوئیدی سه‌بعدی طراحی کردند که نحوه رشد قلب انسان را تقلید می‌کند. محققان مشاهده کردند که چگونه قرار گرفتن در معرض سطوح پایین کادمیوم می تواند از تشکیل معمول کاردیومیوسیت ها، که نوع اصلی سلول های سازنده قلب هستند، جلوگیری کند. با انجام این کار، آنها مکانیسم های بیولوژیکی را نشان دادند که ممکن است توضیح دهد که چگونه کادمیوم می تواند ناهنجاری های قلبی را القا کند.
برای این مطالعه، محققان سه مدل مختلف برای ارزیابی اثرات کادمیوم بر مراحل مختلف رشد قلب توسعه دادند. ابتدا، آنها از سلول های بنیادی پرتوان انسانی برای توسعه بدن جنینی سه بعدی برای تقلید مراحل اولیه در تشکیل بافت و اندام در انسان استفاده کردند. آنها سپس از یک مدل 2 بعدی در شرایط آزمایشگاهی استفاده کردند که شامل یک سیستم پروتئینی تنظیم‌کننده فلورسنت )NKX2-5) استمدل ارگانوئید قلبی سه بعدی، که می تواند ضربان قلب را شبیه سازی کند، آنچه را در دو مدل دیگر مشاهده شد، تایید کرد و نشان داد که چگونه دوزهای کم کادمیوم می تواند کاردیومیوسیت ها را از عملکرد صحیح بازدارد.
این مطالعه که در مجله چشم‌اندازهای سلامت محیطی منتشر شده است، مبتنی بر دهه‌ها کار محققان سم‌شناسی برای ارتقای دانش در مورد اینکه چگونه قرار گرفتن در معرض محیط ممکن است به بیماری‌های انسانی از جمله سرطان، بیماری‌های قلبی عروقی، اوتیسم و سایر شرایط کمک کند، استوار است. که در رشد قلب نقش دارد و به آنها اجازه می‌دهد تا سمیت کادمیوم را پس از قرار گرفتن در معرض بررسی کنند.
دکتر برایان بریج، مدیر علمی DTT، خاطرنشان کرد: این مدل‌های جدید از پیشرفت‌های فناوری استفاده می‌کنند که به ما امکان می‌دهد بیولوژی انسان را به گونه‌ای مدل‌سازی کنیم که خطرات واقعی سلامت انسان را شناسایی کند. آنها همچنین به کاهش اتکای ما به تست حیوانی می گردند.
دکتر ژیان وو، که این مطالعات را انجام داده است، گفت: ما دریافتیم که قرار گرفتن زودهنگام با سطوح مربوط به انسان از کادمیوم منجر به یک اثر بازدارنده چشمگیر بر تمایز کاردیومیوسیت می شود، در حالی که قرار گرفتن در معرض مرحله بعدی این اثر را ندارد. قرار گرفتن در معرض همچنین به عملکرد ارگانوئید قلبی آسیب می رساند.
منبع : news-medical
مترجم: سید سپهر ارومیهء
