مروری بر تاثیر تحریک الکتریکی بر سرنوشت سلول‏های بنیادی و کاربرد آن در پزشکی بازساختی و درمان سرطان

وجود عملکرد الکتریکی در اعضای بدن مانند دستگاه عصبی، قلب و استخوان سبب شده است که یکی از روش‏های درمانی پرکاربرد به نام الکتروتراپی به ویژه در تسکین دردهای مضمن کاربرد فراوان داشته باشد. از طرفی پیشرفت علوم پزشکی در حوزه سلول‏های بنیادی و پزشکی بازساختی نویدهای بسیاری را در درمان ایجاد کرده است. هم‏چنین اخیرا درمان‏های بر پایه میدان الکتریکی کاربرد وسیعی در درمان سرطان یافته‏اند. مسائل اصلی در پزشکی بازساختی، تکثیر سلول‏های بنیادی به‏میزان مورد نیاز و هدایت آن‏ها به‏سمت تمایز به بافت هدف است. تحریک با میدان الکتریکی (ef)  می‏تواند نقش مهمی در ایجاد پاسخ‏های مناسب سلول‏های بنیادی و هدایت تمایز سلول‏های بنیادی به‏سمت استخوان‏زایی/ نورون‏زایی/ کاردیومیوژنز ایفا کند. میدان الکتریکی با پالس نانو ثانیه و هم‏چنین میدان الکتریکی درمانی تومور امروزه توجه بسیار زیادی را جهت درمان سرطان به‏خود جلب کرده‏اند. مسیرهای اصلی سیگنالینگ و پاسخ‏های سلولی که با تحریک الکتریکی حاصل می‏شوند، شامل گونه‏های اکسیژن فعال و پروتئین‏های شوک حرارتی، نوسان غلظت یون کلسیم داخل سلولی، تولیدatp ، خوشه‏بندی یا تجمع مجدد گیرنده‏های سطح سلول، بازسازی اسکلت سلولی می‏باشند که بر سرنوشت سلول بنیادی موثر هستند. هم‏چنین عدم دردناکی، سهولت و نیز قیمت مناسب سبب شده است تا درمان سرطان با میدان الکتریکی کاربرد روزافزونی داشته باشد. در این پژوهش تلاش شده تا مرور مختصری بر تاثیرات سیگنال الکتریکی بر رفتار سلول های بنیادی و همچنین نمونه‏هایی از آثار درمانی آن‏ها در درمان ضایعات بافتی و نیز سرطان انجام گیرد.

A Review of the Impact of Electrical Stimulation on the Stem Cells Fate and Its Application in Regenerative Medicine and Cancer Treatment

The electrical functions of the organs of the body, such as the nervous system and the bone marrow, has led to the use of one of the most widely used therapies called electrotherapy, especially in relieving pain. On the other hand, advancement of medical science in the field of stem cells and regenerative medicine has made many perspective in treatment. Electric fieldbased therapies have recently been widely used in the treatment of cancer. The main issues in regenerative medicine are the proliferation of stem cells to the required extent and their guidance towards differentiation into the target tissue. Electric field stimulation (EF) can also play an important role in generating appropriate stem cell responses and guiding stem cell differentiation through osteogenesis/neurogenesis/cardiomyogenesis. Nanosecond pulsed electric field as well as the tumor treating field have attracted a lot of attention today for the treatment of cancer. Major signaling pathways and cellular responses elicited by electrical stimulation are included reactive oxygen species and heat shock proteins, intracellular calcium ion fluctuation, so ATP production, clustering or reaccumulation of cell surface receptors, Skeletal regeneration and so on that they can affect the stem cell fate. Also, none invasive, ease of usage, and reasonable price have caused that the treatment of cancer with an electric field to be increasingly used. This study seeks to provide a brief overview of the effects of electrical signals on the behavior of stem cells, as well as examples of their therapeutic effects in the treatment of tissue lesions and cancer.