کلاژن مهمترین پروتیئن بافت پیوندی جانوارن است که حدود 25 درصد پروتئین های پستانداران را شامل می شود.
از نظر ساختاری، کلاژن یک بیوپلیمر شامل منومرهای تروپوکلاژن با وزن مولکولی حدود 300 کیلو دالتون است. هر منومر تروپوکلاژن شامل سه زنجیره اسید آمینه آلفا است. خواص کلاژن به وزن مولکولی و شرایط استخراج آن وابسته است. این مولکول دارای بار الکتریکی است که بر ویژگی های آن اثر می گذارد؛ بار الکتریکی به PH و دما بستگی دارد.
کلاژن به دلیل مقاومت و ساختار فیبری، مسوول استحکام و الاستیسیته پوست و کشیدگی عروق است و نقش مهمی در تکوین بافت های مختلف دارد. این توانایی مولکول کلاژن به همراه خصوصیاتی مانند متخلخل بودن و قابلیت تجزیه شدن، کاربرد وسیعی به کلاژن در زمینه های مختلف مانند پزشکی، صنایع دارویی، غذایی و بیولوژی سلولی می دهد.
کلاژن استخراج شده از پوست اسکویید خلیج فارس همانند کلاژن نوع یک قابلیت کاربرد در سیستم های کشت را دارا است و در صورت استخراج انبوه می توان آن را جایگزین کلاژن وارداتی از شرکت های خارجی کرد.
ایمنوژنیسیته کلاژن پایین است و به همین دلیل آن را به عنوان یک ماده زیستی مطرح می کنند. کلاژن به فرم های مختلف مانند صفحه، لوله، اسفنج، پودر، الیاف و محلول قابل تزریق و همچنین به صورت اسپری در شاخه های مختلف پزشکی به کار برده می شود. این مولکول طبیعت سازگای با محیط دارد که یک امتیاز با ارزش برای آن است. امکان تجزیه و تخریب کلاژن در بدن توسط کلاژنازها سبب افزایش کاربرد کلاژن در زمینه زیستی و پزشکی شده است. در مهندسی بافت کشت سلول ها و بافت ها روی کلاژن می تواند سبب بازسازی ساختاری و عملکردی به صورت سه بعدی شود.
امروزه با ابداع سیستم های کشت سلولی، کلاژن در زمینه سرطان و راه های درمان آن نیز مورد توجه قرار گرفته است. در این سیستم ها به منظور رشد سلولی از ماتریکس های کلاژنی در کشت های سه بعدی و تشکیل کلونی استفاده می شود. در این حال امکان مطالعه و آنالیز نقش عوامل مختلف مانند هورمون ها، فاکتورهای رشد و عوامل تنظیمی سلول های اطراف و نیز ترانسفورماسیون در مدل های سرطانی فراهم می‌شود.
استخراج کلاژن می تواند از منابع مختلفی صورت گیرد. معمولا منبع اصلی کلاژن پوست، استخوان، تاندون و دم حیوانات خشک زی مانند گاو، خوک و موش است اما شیوع بیماری های مسری وعفونی مانند بیماری جنون گاوی، انسفالوپاتی گاوی و بیماری های تغذیه ای سبب محدودیت استفاده از این حیوان ها برای استخراج کلاژن شده است.
مطالعه ها نشان داده اند که می توان از پوست، استخوان و فلس ماهی های آب شور و شیرین و همچنین پوست اسکویید برای استخراج کلاژن استفاده کرد. منابع دریایی کلاژن همچنین از لحاظ ایمنولوژیکی ضعیف تر از کلاژن نوع حیوانی هستند و استفاده از آنها خطر انتقال بیماری ندارد بنابراین در این مورد موجود های دریایی توجه محققان را برای ساختن مواد مختلف دارویی و غذایی به خود جلب کرده است به طوری که اسکویید به عنوان یک منبع طبیعی برای جایگزینی کلاژن موش و گاو مورد توجه قرار گرفته است.
دکتر حوری سپهری، استاد دانشگاه تهران و پژوهشگر دانشکده زیست شناسی دانشگاه تهران در این طرح موفق شد با استفاده از روش اسیدی کلاژنی از پوست اسکویید خلیج فارس استخراج کند. آنالیز الکتروفورزی کلاژن استخراج شده از اسکویید خلیخ فارس نشان داد که این کلاژن حاوی دو زنجیره آلفا( به صورت آلفا1 و آلفا )، زنجیره بتا و گاما است والگویی شبیه به کلاژن نوع یک در موش و گاو دارد. این کلاژن در صورتی که بتواند به عنوان منبع جایگزین کلاژن حیوان های خشک زی استفاده شود.
اهمیت فراوانی از نظر اقتصادی برای انجام پژوهش های عملی روی سلول های مختلف را فراهم می آورد بنابراین رگزایی در سلول هایی نظیرHUVEC(سلول های اندوتلیال ورید بند ناف انسانی) روی این کلاژن مورد مطالعه قرار گرفته است. سلول های اندوتلیالی HUVEC در پژوهش های انجام شده نشان دادند که قادر به رگزایی و تمایز روی ژل اسکویید هستند.
این نتایج نشان می دهند که کلاژن استخراج شده از پوست اسکویید خلیج فارس همانند کلاژن نوع یک قابلیت کاربرد در سیستم های کشت را دارا است و در صورت استخراج انبوه می توان آن را جایگزین کلاژن وارداتی از شرکت های خارجی کرد. همچنین می توان در صنایع غذایی، پزشکی و کارهای پژوهشی نیز آن را مورد استفاده قرار داد.
گزارش : فرزانه صدقی
No tags for this post.