زخم‌های دیابتی به عنوان زخم‌های مزمن، در پردازش و بهبود زخم تحت تأثیر عوامل غیرطبیعی قرار می‌گیرند، که باعث دشواری در فرآیند بهبودی آن‌ها میشود.
دیابت شیرین یک اختلال متابولیک است که با متابولیسم غیرطبیعی گلوکز همراه می‌باشد.
دیابت دو نوع است: نوع اول (I) ناشی از تخریب سلول‌های بتا در پانکراس توسط سیستم ایمنی بدن است و نوع دوم (II) که با مقاومت به انسولین مشخص میشود.
افزایش سطح گلوکز خون که از مقاومت به انسولین یا کاهش ترشح انسولین، ناشی میشود منجر به عوارض مختلفی از جمله نفروپاتی دیابتی، نوروپاتی، کاردیومیوپاتی، کاهش شنوایی و زخم‌های پوستی میشود.
در دنیای امروز با پیشرفت جامعه و تغییرات در سبک زندگی افراد، شیوع دیابت در سراسر جهان رو به افزایش است و تقریباً صدها میلیون نفر را مبتلا کرده است. این امر به عنوان یکی از مهمترین تهدیدها برای سلامت انسان در سطح جهان شناخته میشود. زخم‌های دیابتی ممکن است به دلیل عفونت‌های مداوم ناشی از اختلال عملکرد سلولی، اختلالات microcirculation، سطوح بالای استرس اکسیداتیو و هیپوکسی که علل اصلی قطع عضو و ناتوانی هستند، به زخم‌های مزمن و درمان‌ناپذیر تبدیل شوند.
در حال حاضر، روش‌هایی مانند پیوند پوست، پانسمان زخم و اکسیژن درمانی هایپرباریک، در کنترل علائم موثر هستند، اما اثر درمانی محدودی بر بهبود زخم‌های دیابتی دارند. با توجه به طولانی بودن روند درمان دیابت، ممکن است آسیب‌های ثانویه‌ای نیز ایجاد شود که تأثیرات جسمی و روحی آن بر بیماران بسیار حائز اهمیت است.
لذا، نیاز به رویکردهای درمانی مدرن و موثر، بدون درد و بدون ایجاد اسکار برای زخم‌های دیابتی احساس میشود. مطالعات نشان میدهد که نانوذرات به مدت طولانی به عنوان سیستم های انتقال فعال بیولوژیکی عالی برای بهبود زخم مورد استفاده قرار گرفته‌اند.
این نانوذرات، به دلیل ابعاد کوچک، ثابت بودن و جذب سلولی آسان، همراه با زیست‌سازگاری بالا و خواص هدف‌گیری مناسب، به بهترین نحو ممکن دارو را تحویل میدهند و انتشار آن را کنترل می‌کنند. این نانوذرات تأثیر مهمی بر رگ‌زایی، تولید کلاژن و تولید ماتریکس خارج سلولی (ECM) دارند که همگی ازعوامل ضروری برای بهبود زخمها هستند. به عبارت دیگر، نانوذرات و پلتفرم‌های مبتنی بر NPs می‌توانند به بهبود زخم‌های دیابتی از طریق تعامل با فرآیندهای سلولی و مولکولی کمک کنند.
در طول دهه گذشته، نانوذرات به دلیل ویژگی‌های منحصر به فردشان، توجهات زیادی را در حوزه درمان زخم‌های دیابتی به خود جلب کرده‌اند. به طوری که چندین گروه تحقیقاتی نتایج پیش بالینی موفقی را گزارش کرده‌اند. تحقیقات متعدد به بررسی پتانسیل و اهمیت یک یا چند نوع نانوذرات، از جمله نانوذرات پلیمری و نانوذرات نقره، پرداخته‌اند و چشم‌اندازهای آینده ژن‌درمانی و نانوتکنولوژی در روشهای بهبود زخم‌های دیابتی مورد مطالعه قرار گرفته است. بر اساس پیشینه تحقیقات، پیشرفت‌های اخیر در پژوهشهای مبتنی بر نانوذرات در درمان زخم‌های دیابتی را به طور مختصر مورد بررسی قرار داده‌ایم.
فرآیند بهبود زخم
بهبود زخم یک فرآیند فیزیولوژیکی بسیار پیچیده و پویا است که از چهار مرحله تشکیل شده است: مرحله هموستاز، مرحله التهابی، مرحله تکثیر و مرحله بازسازی.
در مرحله هموستاز (که درست پس از وقوع آسیب اتفاق می‌افتد)، انقباض عروقی رخ میدهد و ترومبین برای افزایش تجمع پلاکت فعال می‌شوند. این فرآیند منجر به ایجاد thrombi و آزاد شدن برخی واسطه‌های پیش‌التهابی مانند سیتوکین‌ها میشود و به مرحله بعدی می‌رود.
در مرحله التهابی (که 1 تا 3 روز طول می‌کشد)، mast cellها، 5-هیدروکسی تریپتامین و هیستامین را آزاد می‌کنند و نفوذپذیری عروقی را در محل زخم افزایش میدهند. این افزایش نفوذپذیری باعث مهاجرت نوتروفیل‌ها، مونوسیت‌ها و کموکاین‌ها به ناحیه آسیب میشود و پاسخ التهابی ایجاد می‌کند.
در مرحله تقسیم (که 4 تا 21 روز طول می‌کشد)، مهاجرت لنفوسیت‌ها و ماکروفاژها به محل زخم جهت کنترل عفونت و تخریب قطعات سلولی اتفاق می‌افتد. در این مرحله، سیتوکین‌ها و فاکتورهای رشد (GF) خاصی آزاد می‌شوند که تکثیر سلولی را تقویت می‌کنند.
دوره بازسازی (که 21 روز یا بیشتر ممکن است طول بکشد) زمانی رخ میدهد که بافت اپیتلیال جدید در محل آسیب دیده تشکیل میشود. همچنین، رگ‌های خونی جدید تولید می‌شوند، فیبروبلاست‌ها به تعداد زیادی به فیبروبلاست‌های عضلانی تبدیل می‌شوند و زخم منقبض میشود. این بازسازی منجر به تشکیل اسکار میشود.
فرآیند بهبود زخم‌های دیابتی
در شرایط طبیعی و فیزیولوژیکی معمولاً انتظار می‌رود که ارگانیسم در مواجهه با آسیب، با پردازش طبیعی و بازسازی زخم، به بهبود برسد. اما زمانی که فرایند بهبودی تحت تأثیر عوامل غیرطبیعی یا تحریک‌های خاص قرار میگیرد، زخم‌های مزمن، همچون زخم‌های دیابتی، ایجاد میشود. وجود دلایل متعدد باعث میشود که زخم‌های دیابتی به شکل زخم‌های مزمن تبدیل شده و فرآیند بهبودی آن‌ها با دشواری صورت گیرد.
اولین عامل موثر در تاخیر بهبود زخم‌های دیابتی، هیپوکسی یا کمبود اکسیژن است. اکسیژن از این جهت در فرآیند بهبود زخم اهمیت دارد که سبب افزایش تولید فیبروبلاست، تقویت سیستم ایمنی و تحریک رگ‌زایی میشود. با این حال، بیماران دیابتی نه تنها اکسیژن کافی ندارند بلکه بیشترین مقدار اکسیژن را در نواحی زخمی مصرف می‌کنند. هیپوکسی باعث افزایش پاسخ التهابی میشود. در نتیجه با افزایش سطح رادیکال های آزاد اکسیژن، سبب طولانی شدن فرآیند بهبود زخم میشود.
عامل دوم، کاهش رگ‌زایی موضعی و عرضه ناکافی خون به زخم است که از اختلالات پاتولوژیک، عفونت‌های مداوم و عوامل و فاکتورهای نامتعادل رگ‌زایی نشأت میگیرد. مانند فاکتورهای رشد مختلف، فاکتورهای رگ‌زایی، و فاکتورهای تنظیم‌کننده عروق، مشخص می‌شوند:
فاکتورهای رشدی مانند TGF-α، TGF-β
فاکتور رشد فیبروبلاستی (FGF-2)
فاکتور رشد اندوتلیال عروقی (VEGF)
فاکتور رشد اپیدرمی (EGF)
فاکتور القاکننده هیپوکسی (HIF-1α)
عوامل بازدارنده عروقی (مانند پروتئین فعال‌کننده پلاکت، مهارکننده اندوتلیال، وازوپرسور)
در نتیجه، ممکن است بین التهاب طولانی‌مدت زخم و تأخیر در بهبود زخم ارتباط وجود داشته باشد. به علاوه، بیماران دیابتی دچار ماکروآنژیوپاتی می‌شوند که منجر به کاهش جریان خون میشود. در سطح microvascular، به دلیل تنظیم غیرطبیعی مویرگی و کاهش سطوح نیتریک اکسید سنتاز (NOS)، تولید NO کاهش می‌یابد و عملکرد دیاستولیک عروق مختل میشود که منجر به اختلال در عملکرد microvascular میشود.
علاوه بر آن، برخلاف روند طبیعی بهبود، زخم‌های دیابتی مستقیماً به مرحله التهابی مزمن می روند. در صورت عدم کنترل التهاب و باقی‌ماندن سلول‌های التهابی در محل زخم، ممکن است به التهاب مزمن منجر شوند که با تجمع بیش از حد ماکروفاژهای M1، کاهش قابل توجه تمایز فیبروبلاست‌ها به میوفیبروبلاست، مهار بیان TGF-β نوع II و کاهش سنتز کلاژن همراه است و باعث تاخیر در تغییر شکل پوست میشود.
عامل دیگر، ماتریکس متالوپروتئینازها (MMPs) هستند که در تخریب کلاژن و تنظیم مهاجرت سلول‌های کراتینوسیت نقش دارند. افزایش سطح گلوکز، سبب افزایش بیان بیش از حد MMPs میشود که منجر به تخریب بیش از حد ماتریکس خارج سلولی، فاکتورهای رشد، گیرنده‌های فاکتورهای رشد، اینتگرین‌ها و گیرنده‌های آن‌ها و افزایش پاسخ التهابی موضعی میشود.
به طور خلاصه، بهبود زخم‌های دیابتی نسبت به زخم‌های معمولی با چالش‌های بیشتری روبه‌رو است. برخلاف زخم‌های معمولی، زخم‌های دیابتی با هیپوکسی، اختلال در رگ‌زایی، التهاب مزمن و بیان بیش‌ازحد ماتریکس متالوپروتئینازها(MMPs) مشخص می‌شوند که باعث تأخیر در بهبود آن‌ها میشود. برای درمان این زخمها، از درمان‌هایی مانند کنترل عفونت، استفاده از مواد ضدالتهاب، فاکتورهای رشد و جراحی استفاده می‌شوند که این درمان‌ها محدودیت‌های خود را دارند. به همین دلیل، استفاده از نانوذرات می‌تواند یک راهکار موثر در حل این چالش بهداشتی باشد.
شکل 1: روند بهبود زخم‌های دیابتی و زخم‌های معمولی. بر خلاف زخم‌های معمولی، زخم‌های دیابتی با هیپوکسی، اختلال در رگ‌زایی، التهاب مزمن، و بیان بیش از حد ماتریکس متالوپروتئینازها(MMPs) مشخص می‌شوند که منجر به تاخیر در بهبود زخم‌های دیابتی میشود.
تهیه و تنظیم از:
- سویل راجی
- مهسا سبزی خباز
