کشف شگفت‌انگیز دانشمندان: فشردن استخوان پا می‌تواند به درمان آسیب مغزی کمک کند
Zomit: یک مطالعه جدید نشان می دهد که استخوان ممکن است از طریق پیام های شیمیایی در خون با مغز ارتباط برقرار کند و به روند ترمیم پس از آسیب کمک کند.
در نگاه اول رفتن به سمت استخوان ساق پا برای کمک به مغز آسیب دیده عجیب به نظر می رسد. اما تحقیقات جدید روی موش‌ها و خوک‌ها نشان می‌دهد که استخوان ممکن است از طریق خون با مغز ارتباط برقرار کند و تحت شرایط خاصی پیام‌هایی تولید کند که به کاهش آسیب مغزی کمک می‌کند.
محققان چینی در آزمایشات خود استخوان پای حیوانات را با دستگاه مخصوص به صورت کاملاً کنترل شده فشار دادند. حیواناتی که پس از آسیب مغزی این روش درمانی را دریافت کردند در مقایسه با گروه کنترل شانس بیشتری برای زنده ماندن داشتند و توانایی حرکتی و حافظه آنها نیز بهتر ترمیم شد. این رویکرد همچنین نتایج امیدوارکننده‌ای در موش‌های مبتلا به سکته داشت.
ایده مطالعه از یک پدیده قدیمی در پزشکی شکل گرفت. پزشکان برای سال‌ها می‌دانستند که برخی از بیماران مبتلا به آسیب‌های مغزی شدید، استخوان‌هایی شکسته‌اند که سریع‌تر از حد معمول بهبود می‌یابند. گاهی اوقات استخوان‌سازی حتی در بافت‌های نرم بدن، جایی که نباید استخوانی وجود داشته باشد، رخ می‌دهد.
این مشاهدات نشان می دهد که مغز آسیب دیده می تواند پیام هایی را به استخوان ارسال کند. این بار، محققان سوال مخالفی را مطرح کردند: اگر مغز بتواند روی استخوان تاثیر بگذارد، آیا استخوان نیز می تواند پیامی برای کمک به روند بهبودی به مغز ارسال کند؟
برای آزمایش این فرضیه، دستگاهی طراحی شد که فشار ملایم و دقیقی به استخوان ساق پا وارد می کرد. در هر جلسه، استخوان ۳۰۰ بار با سرعت دو فشار در ثانیه فشرده شد. این کار پنج روز در هفته ادامه داشت.
موش هایی که پس از آسیب مغزی این درمان را دریافت کردند در تست های حرکتی بهتر عمل کردند. آنها همچنین در آزمون حافظه فضایی بهتر عمل کردند. آزمایشی که در آن حیوان باید مکان یک سکوی پنهان در آب را به خاطر بسپارد.
هنوز یک سوال مهم وجود داشت. فشار دادن ساق پا فقط روی استخوان تأثیر نمی گذارد. عضلات، اعصاب و عروق خونی نیز ممکن است واکنش نشان دهند. بنابراین محققان باید تعیین می کردند که اثر مشاهده شده در واقع از خود استخوان ناشی می شود.
برای پاسخ به این سوال، محققان به سلول های زنده داخل استخوان نگاه کردند. بر خلاف ظاهر سخت و بی حرکتش، استخوان یک بافت زنده است. سلول های داخل آن می توانند فشار و حرکت را حس کرده و در پاسخ مواد شیمیایی مختلفی را آزاد کنند.
یکی از مهم ترین قسمت های این مکانیسم، پروتئینی به نام PIEZO1 است که به عنوان سنسور فشار عمل می کند. زمانی که محققان فعالیت PIEZO1 را در سلول‌های استخوانی موش‌ها غیرفعال کردند، فشرده‌سازی استخوان پا دیگر اثر محافظتی قبلی را روی مغز نداشت. این نتیجه نشان داد که سلول های استخوانی خود باید فشار را برای ایجاد یک اثر مفید احساس کنند.
سپس محققان آزمایش دیگری را انجام دادند. آنها سرم خون را از موش‌هایی که استخوان‌های پایشان فشرده شده بود جدا کردند و آن را به موش‌های آسیب‌دیده مغزی که خودشان تحت فشار استخوان قرار نگرفته بودند، تزریق کردند. این موش ها همچنین سلول های عصبی کمتری را در مقایسه با گروه کنترل از دست دادند.
این آزمایش یک سرنخ مهم به محققان داد: اثر مفید آن فقط نتیجه فشار مکانیکی روی پا نبود. به نظر می رسید که استخوان پس از دریافت فشار، مواد را وارد خون می کند و این مواد از طریق جریان خون به مغز می رسد.
پس از درمان، مقدار چندین ماده در خون افزایش یافت که با محافظت از سلول های عصبی، کاهش التهاب و ترمیم بافت همراه است. محققان ماده خاصی را به عنوان عامل اصلی پیدا نکردند. این احتمال وجود دارد که یک سری پیام های شیمیایی به طور همزمان باعث این اثر شوند.
خوک های تحت درمان در آزمایش های رفتاری بهتر عمل کردند و مدت بیشتری زنده ماندند. اندازه قسمت آسیب دیده مغز آنها نیز کوچکتر بود، سلول های عصبی بیشتری سالم ماندند و مواد مربوط به محافظت و ترمیم مغز در خون آنها افزایش یافت. چهار هفته بعد، محققان استخوان ساق پا، مفاصل زانو و غضروف حیوانات را بررسی کردند و هیچ نشانه آشکاری از آسیب ناشی از فشار پیدا نکردند.
با این حال، مطالعه دارای محدودیت های مهمی است. در آزمایش روی خوک ها، در هر گروه تنها ۶ حیوان وجود داشت. همه موش ها و خوک ها نیز نر بودند، بنابراین هنوز مشخص نیست که آیا حیوانات ماده واکنش مشابهی نشان می دهند یا خیر. از طرفی آسیب مغزی حیوانات در محیط آزمایشگاهی به صورت دقیق و کنترل شده ایجاد شد. در انسان، ضربه مغزی بسیار متنوع است و از نظر محل آسیب، شدت و عوارض بسیار متفاوت است.
محققان هنوز نمی دانند چه مدت باید فشرده سازی استخوان پس از آسیب انجام شود، چه مدت اثر آن ادامه دارد و دقیقاً کدام مواد در خون بیشترین نقش را دارند. بنابراین، نتایج این مطالعه به این معنا نیست که در صورت ضربه به سر، باید پای فرد را فشار داد. آسیب مغزی یک وضعیت اورژانسی است و باید تحت نظر پزشک درمان شود.
اهمیت اصلی تحقیق در چیز دیگری است: استخوان فقط اسکلت بدن نیست. این بافت می تواند نیرو را حس کند، به آن واکنش نشان دهد و مواد شیمیایی را در جریان خون آزاد کند که ممکن است سایر اندام ها از جمله مغز را تحت تاثیر قرار دهد.
استخوان فقط اسکلت بدن نیست، بلکه می تواند نیرو را حس کند، به آن واکنش نشان دهد و مواد شیمیایی را وارد جریان خون کند.
در این آزمایش ها، فشار دادن استخوان، سلول های آن را فعال می کرد. این سلول ها ترکیب شیمیایی خون را تغییر دادند و پیام های حاصل احتمالا به کاهش التهاب، حفظ سلول های عصبی و ترمیم بهتر مغز کمک کردند.
اگر مطالعات بیشتر این مکانیسم را در نمونه های بزرگتر و در نهایت در انسان تایید کند، ممکن است در آینده روش هایی برای تحریک ایمنی استخوان یا حتی داروهایی بر اساس مواد محافظ تولید شده توسط آن ایجاد شود. البته اینگونه کاربردها در حال حاضر در مرحله فرضیه و تحقیق هستند.
نتیجه فعلی ساده اما غیرمنتظره است: روند بهبودی یک مغز آسیب دیده ممکن است به خود مغز محدود نشود. استخوان های پا نیز ممکن است بخشی از پاسخ بدن به آسیب باشند.
