پزشکی بالینی

محققان دانشگاه دوک مدعی کشف ارتباط میان ادرار بیمار با جهش‌های ژنتیکی خاصی شدند که عامل بیماری ارثی و تحلیل‌برنده رتینیت پیگمانتر بوده و منجر به آسیب شدید به بینایی و اغلب نابینایی می‌شود. محققان پیش از این ژنوم یک خانواده را تعیین توالی کرده و دریافته بودند که کودکان مبتلا به رتینیت پیگمانتر از دو نسخه یک جهش در ژن DHDDS خود برخوردارند که سازنده آنزیمهای تولید کننده ترکیبات آلی دولیکولها هستند. در انسانها دولیکول-19 که حاوی 19 واحد ایزوپرن بوده، فراوان‌ترین گونه است. جهش ژن DHDDS که در سال 2011 کشف شد، جدیدترین ضمیمه به بیش از 60 جهش ژنتیکی دخیل در رتینیت پیگمانتر است.
محققان از پژوهشهای قبلی خود در بررسی نمونه‌های ادرار بیماران کلیوی دریافته بودند که می‌توان دولیکول را از طریق کروماتوگرافی مایع و طیف سنجی جرمی شناسایی کنند. آنها با استفاده از این روشها به بررسی نمونه خون و ادرار شش عضو از این خانواده پرداخته و دریافتند که سه خواهر و برادر این خانواده مبتلا به رتینیت پیگمانتر بجای دولیکول-19 از دولیکول-18 به عنوان گونه غالب برخوردار بودند. والدین که هر کدام یک نسخه از ژن جهش یافته را داشتند، از سطوح متوسط دولیکول-19 و سطوح بالاتر دولیکول-18 برخوردار بودند. محققان بر این باورند که بررسی دولیکول می‌تواند بطور موثر در تشخیص رتینیت پیگمانتر ایجاد شده در اثر جهش ژن DHDDS از نمونه‌های دیگر کمک کند. این پژوهش در مجله Lipid Research منتشر شده است.

محققان آمریکایی طی پژوهشی نشان داده‌اند که می‌توان با اندازه‌گیری میزان سدیم موجود در ادرار کودکان، خطر احتمالی فشار خون بالا را در بزرگسالی آنها تشخیص داد. محققان طی پژوهشی 19 کودک از سن 10 تا 19 ساله را مورد بررسی قرار دادند. ناتوانی در دفع صحیح سدیم بدن می‌تواند در زمان وقوع استرس مانند وقتی که کودکان در مطب پزشک دچار اضطراب می‌شوند، اتفاق بیفتد و در نتیجه در این تحقیق از کودکان خواسته شد تا نمونه ادراری خود را قبل و بعد از مراجعه به مطب پزشک بیاورند.
حفظ سدیم بدون دفع صحیح در بدن، جریان خون را در رگ‌های خونی افزایش می‌دهد که این امر می‌تواند فشار خون را تحت تاثیر قرار دهد. اگر بدن نتواند به طور صحیح میزان سدیم را تحت کنترل قرار دهد در خطر جدی برای بروز بیماری‌های قلبی، عروقی و سکته مغزی قرار خواهد گرفت. به گفته دکتر "هرشفیلد" از دانشگاه رجنت جورجیا، فشار خون دیگر بیماری بزرگسالان محسوب نمی‌شود و نتایج این تحقیق می‌تواند اطلاعات مفیدی را برای کنترل بهتر و درمان فشار خون بیماران در اختیار متخصصان کودک قرار دهد. این پژوهش طی نشست سالیانه انجمن"قلب و تحقیقات فشار خون بالا" آمریکا مطرح شد.

محققان دانشگاه آلبرتای کانادا توانسته‌اند ترکیبات شیمیایی کامل ادرار انسان را شناسایی کنند که به گفته آنها می‌تواند تحول بزرگی در آزمایشات پزشکی، دارویی و محیطی ایجاد کند. یک پژوهش هفت ساله شامل تیمی از 20 محقق نشان داده که بیش از 3000 ماده شیمیایی یا متابولیت در ادرار قابل تشخیص است.
محققان از شیوه‌های شیمی تحلیلی مانند طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته‌ای، کروماتوگرافی گاز، طیف سنجی جرمی و کروماتوگرافی مایع برای شناسایی سیستماتیک و تعیین کمیت صدها ترکیب در نمونه ادرار انسان استفاده کردند. به گفته محققان، ترکیب شیمیایی ادرار مورد علاقه خاص پزشکان، متخصصان تغذیه و دانشمندان محیط زیست قرار دارد؛ چرا که اطلاعاتی در مورد سلامت فرد، آنچه خورده، آنچه نوشیده، داروی مصرفی و آلاینده‌های محیطی که در معرض آنها قرار داشته ارائه می‌کند.

دانشمندان چینی با استفاده از سلولهای بنیادی به دست آمده از ادرار توانسته‌اند جوانه‌های ریز دندان را تولید کرده و پس از پیوند در دهان موشها به شکل ساختار دندانی شکل رشد دهند. محققان آکادمی علوم چین بر این باورند که در آینده جوانه‌های دندان زیست مهندسی شده می‌توانند جای دندانهای افتاده انسان را پر کنند. این ساختارهای ابتدایی دندانی شکل اولین بافتهای جامد بدست آمده با یک شیوه جدید هستند که در آن سلولهای دورانداخته شده از ضایعات انسان دوباره می‌توانند به شکل سلولهای بنیادی دربیایند. این دانشمندان از یک سیستم جدید کشت بافت برای پرورش سلولها به شکل ساختارهای ریز شبیه دندان استفاده کردند که در مرحله بعد در دهان موشها کاشته شد.
سلولهای بنیادی مورد استفاده در این پژوهش از ادرار بدست آمد ودانشمندان از یافته‌های پژوهشهای پیشین در مورد قابلیت تبدیل سلولهای دورانداختنی ضایعات انسانی به سلول بنیادی شبه‌جنینی بهره برده‌اند. این سلولهای بنیادی در ادامه می‌توانند به انواع مختلف سلول از جمله سلولهای عصب و عضله قلب تبدیل شوند. این جوانه‌های دندان اولین اندام یا بافت جامد هستند که از سلولهای بنیادی القا شده شبه‌جنینی ساخته شده‌اند. محققان این ساختارهای دندانی را با وادار کردن سلولهای بنیادی القا شده شبه‌جنینی برای تقلید از دو گونه مختلف سلولی شامل سلولهای اپیتلیالی که مینا را ساخته و سلولهای مزانشیمی که سه جزء اصلی دیگر دندان یعنی عاج، سمان و پالپ را شکل می‌دهند، بوجود آوردند.
آنها ابتدا صفحات مسطح از سلولهای اپیتلیال را بوجود آورده و سپس با سلولهای مزانشیمی جنین موش ترکیب کردند. محصول این کار در موشها پیوند زده شد و سه هفته بعد ساختارهای دندانی شکل رشد کردند. به گفته محققان، اندام ابتدایی دندانی شکل از لحاظ ساختار و فیزیک شبیه دندان انسان بوده و از قابلیت ارتجاعی مشابه و سلولهای پالپ، عاج و مینا برخوردار است. اما این روش از محدودیتهای خاص خود برخوردار بوده است. در این روش از سلولهای موش استفاده شده، نرخ موفقیت حدود 30 درصد بوده و سختی ساختارها حدود یک سوم دندان انسان است.
دانشمندان بر این باورند که دستکاری ترکیب سلولها و شرایط بافت در حال کشت می‌تواند این مشکلات را حل کند. به گفته آنها از شیوه اصلاح شده به شکل تئوری می‌توان برای ساخت یک جوانه دندان زیست مهندسی شده استفاده کرد که قابل کشت در محیط آزمایشگاه بوده و سپس می‌توان آنرا در استخوان فک بیمار نیازمند برای ایجاد یک دندان کاملا کاربردی پیوند زد. همچنین سلولهای بدست آمده ادرار بیمار توسط سیستم ایمنی بدن رد نخواهد شد چرا که از ماده سلولی خود بیمار گرفته شده‌اند. این پژوهش در مجله Cell Regeneration منتشر شده است.

پژوهشگران به‌ تازگي توانستند از جريان متابوليسم طبيعي بدن استفاده و از ادرار برق توليد كنند. بنا به گفته اين پژوشگران، در آينده مي‌توان اين تكنولوژي را در توالت‌ها به كار گرفت و برق توليد كرد. بر اساس پژوهشي كه توسط دانشمندان دانشگاه شهر بريستول، واقع در جنوب غربي انگلستان، انجام شده است، ادرار انسان مي‌تواند حتي يك موبايل را شارژ كند. اين دانشمندان از جريانات طبيعي متابوليسم باكتري‌ها استفاده كرده و از ادرار انسان انرژي الكتريكي توليد كردند. انرژي توليد شده براي يك صحبت تلفني كوتاه، يك پيامك يا حتي يك بار مرورگري در اينترنت كافي است. اين نخستين باري است كه از طريق ادرار انسان، برق براي شارژ موبايل توليد شده است. اين روش قرار است توسعه پيدا كند.  
عامل توليد برق از ادرار، باكتري‌ها هستند. به گفته پژوهشگران، ادرار از ميان سلول‌هاي سوخت ميكروبي عبور مي‌كند كه كاركردشان مانند يك نيروگاه كوچك است و در آنجا ماده غيرآلي به نيروي الكتريكي تبديل مي‌شود. انرژي پديد آمده، محصول جنبي روند سوخت و ساز ارگانيسم‌هاست. هر چه مقدار ادرار بيشتر باشد، انرژي بيشتري نيز توليد مي‌شود. بنا به گفته يكي از اين پژوهشگران، مي‌توان در آينده اين تكنولوژي را در توالت‌ها كارگذاري كرد و از برق توليد شده براي دوش گرفتن يا توليد نور استفاده كرد.  در جاهاي ديگر نيز از نيروگاه‌هاي سلولي سوخت ميكروبي استفاده مي‌شود، اما ميزان برق توليد شده از اين طريق آنقدر زياد نيست كه در اقتصاد كاربرد وسيع داشته باشد. پژوهشگران نتايج اين تحقيق را در نشريه علمي Physical Chemistry Chemical Physics منتشر كردند.

محققان انگلیسی دستگاهی را طراحی کرده‌اند که با استفاده از آن می‌توان سرطان مثانه را از طریق بوهای خاص موجود در ادرار تشخیص داد. محققان دانشگاه لیورپول و دانشگاه غرب انگلستان (UWE) می‌گویند که این دستگاه را با الهام از توانایی سگ‌ها در بو کشیدن انواع خاصی از سرطان طراحی کرده‌اند. "Norman Ratcliffe" از موسسه تکنولوژی حسگر زیستی (UWE) در این باره اعلام کرد: باور بر این است که سگ‌ها می‌توانند سرطان را بو بکشند اما پر واضح است که به کارگیری سگ‌ها در تشخیص سرطان کاری عملی نخواهد بود. بااین حال با الهام از این امر، ما توانسته‌ایم دستگاهی را تولید کنیم که مختصاتی از بوی موجود در ادرار را در اختیار قرار می‌دهد. هنگامی که نمونه ادرار را حرات می‌دهیم، این دستگاه می‌تواند به گونه ای مواد شیمیایی موجود در ادرار را بخواند.
این دستگاه به نام "odoreader" دارای حسگری است که به مواد شیمیایی گازهای منتشر شده از ادرار واکنش نشان می‌دهد. پس از آنالیز گاز و مواد شیمیایی موجود در ادرار می‌توان سرطان مثانه را تشخیص داد. کریس پروبرت، استاد دانشگاه لیورپول، دیر تشخیصی سرطان مثانه را به عنوان عاملی در مشکل شدن درمان اولیه این بیماری عنوان کرده است. این دستگاه در تشخیص بیماری سرطان در نمونه‌های ادراری موفقیت صد در صدی از خود نشان داد. گام بعدی در این پژوهش، آزمایش بر روی نمونه‌های بیشتر و بررسی سودمندی استفاده از آن در بیمارستان‌ها خواهد بود. نتایج این پژوهش در مجله "PLoS ONE" منتشر شده است.

محققان اتریشی و چینی توانسته‌اند شیوه ساده‌تری را برای دستیابی به سلول‌های بنیادی ایجاد کنند که جنجال‌های موجود در مورد منابع این سلول مرجع را کاهش خواهد داد. این دانشمندان دریافته‌اند که سلول‌های کلیه موجود در ادرار برای تبدیل به سلول‌های بنیادی کاربردی مفید هستند. جزئیات این شیوه مقرون به صرفه برای جداسازی سلول‌های لازم و تبدیل آنها به سلول بنیادی در مجله نیچر منتشر شده است.
ظاهرا ادرار نه تنها حاوی ضایعات بلکه سلولهای کلیه است. این سلولها به هر طریق از لوله‌های کلیه بیرون آمده و وارد ادرار می‌شوند. دانشمندان در این میان سلولهای اپیتلیال کلیوی را جداسازی کرده‌اند که پوسته بیرونی توبولها را که مسؤول انتقال مایعات هستند، پوشش می‌دهند. تنها 30 میلی‌لیتر ادرار برای جمع‌آوری سلولهای کافی برای این فرآیند بسنده می‌کند. این سلولها طی فرآیندهای آزمایشگاهی از سایر موارد جدا شده و در یک سیستم کشت قرار می‌گیرند. سپس یک شیوه خاص که با اصلاح ژنتیکی کار می‌کند، منجر به تولید سلول‌های بنیادی چندمنظوره می‌شود. با قرار دادن چند ژن خاص در ژنوم این سلولها، یک تغییر اساسی در رفتار آنها بوجود می‌آید که باعث بازگشت آن به حالت سلول بنیادی می‌شود.
این شیوه توسط شینیا یاماناکا، دانشمند ژاپنی پایه‌گذاری شده که امسال به سبب آن موفق به دریافت جایزه نوبل شد. این دستاورد، اولین شیوه دستیابی به سلولهای بنیادی در آزمایشگاه نیست. علاوه بر آن، این شیوه نشان داده که منابع سلولهای بنیادی بسیار گسترده بوده و هنوز برخی از آنها شناخته نشده‌اند.