Your body vs. implants - Kaitlyn Sadtler

Translator: Javid Naseri Reviewer: sadegh zabihi

Insulin pumps improve the lives

پمپ‌های انسولین زندگی بسیاری از

of many of the 415 million people with diabetes around the world

از ۴۱۵ میلیون نفری که در سراسر جهان مبتلا به دیابت را

by monitoring blood sugar, delivering insulin,

با نظارت بر قند خون، رساندن انسولین،

and preventing the need for constant finger-pricking and blood testing.

و بدون نیاز به قطره خون انگشت و آزمایش خون، بهبود بخشد.

These small machines include a pump and a needle, which can sense glucose levels,

این ماشین‌های کوچک شامل یک پمپ و یک سوزن است که می‌تواند سطح گلوکز را

feed back to the pump,

حس کند، به پمپ بازخورد دهد،

and then calculate how much insulin to deliver through the needle.

و سپس مقدار انسولین اعمال شده از طریق سوزن را محاسبه کند.

But they have a catch: they’re temporary.

اما یک محدودیت دارند: موقت هستند.

Within a few days, glucose sensors have to be moved and replaced.

ظرف چند روز، حسگرهای گلوکز باید جا‌به‌جا و جایگزین شوند.

And it’s not just glucose monitors and insulin pumps that have this problem,

و این مشکل فقط مختص به نمایش‌گرهای گلوکز و پمپ‌های انسولین نیست

but all bodily implants, at different time scales.

بلکه همه ایمپلنت‌های بدن، با مقیاس‌های زمانی مختلف را شامل می‌شود.

Plastic prosthetic knees have to be replaced after about 20 years.

پس از حدود ۲۰ سال، پروتزهای پلاستیکی زانو باید جایگزین شوند.

Other implants, such as those used for cosmetic reasons,

ایمپلنت‌های دیگر، مانند آن‌هایی که برای کاربرد زیبایی استفاده می‌شوند

can meet the same fate in about 10.

می تواند در حدود ۱۰ سال به سرنوشتی مشابه دچار شوند.

That isn’t just a nuisance: it can be expensive and risky.

این تنها مایه رنجش نیست: می تواند گران و خطرناک باشد.

This inconvenience happens because of our bodies’ immune systems.

این ناراحتی ناشی از سیستم ایمنی بدن ماست.

Honed by several hundred million years of evolution,

چند صد میلیون سال تکامل، باعث چنین چیزی است

these defensive fronts

این جبهه‌های دفاعی

have become exceptionally good at identifying foreign objects.

در شناسایی اشیاء خارجی، خارق‌العاده خوب بوده اند.

Our immune systems boast

سیستم ایمنی بدن ما

an impressive arsenal of tools to tackle, intercept, and destroy

با یک زرادخانه چشمگیر از ابزارهایی برای مقابله و رهگیری، خودی نشان می‌دهد و

anything they believe shouldn’t be there.

هر چیزی را که معتقد به وجودش نباشد نابود می‌کند.

But the consequence of this constant surveillance

اما نتیجه این نظارت مستمر

is that our bodies treat helpful implants, like insulin pumps,

این است که بدن ما با ایمپلنت های مفید مانند پمپ‌های انسولین،

with the same suspicion as they would a harmful virus or bacteria.

با همان سوء ظنی رفتار می‌کند که با یک ویروس یا باکتری مضر رفتار می‌کند.

As soon as the insulin pump has been implanted in the skin,

به محض این‌که پمپ انسولین در پوست نفوذ کند،

its presence triggers what’s known as a “foreign body response.”

حضور آن باعث تحریک آنچه که به عنوان "پاسخ جسم خارجی" شناخته می شود، می‌گردد.

This starts with free-floating proteins

این با پروتئین‌های آزاد شناور آغاز می‌شود

that stick themselves to the surface of the implant.

که خود را به سطح ایمپلنت بچسبانند.

Those proteins include antibodies,

این پروتئین شامل پادتن‎ها می‎شود

which attempt to neutralize the new object

که تلاش می‌کنند جسم جدید را خنثی کنند

and send out a signal that calls other immune cells to the site

و یک سیگنال ارسال می‌کند که سلول‌‎های ایمنی دیگر را به محل فرا می‎خواند

to strengthen the attack.

تا حمله را تقویت کنند.

Early-responding inflammatory cells,

سلول‌های التهابی پاسخ سریع،

like neutrophils and macrophages,

مانند نوتروفیل‌ها و ماکروفاژها

respond to the emergency call.

به تماس اضطراری پاسخ می‌دهند.

نوتروفیل‌ها گرانول‌های ریزی را که از آنزیم‌ها پر شده اند، آزاد می کنند

Neutrophils release little granules filled with enzymes

that try to break down the surface of the insulin pump’s needle.

سعی می‌کنند سطح سوزن پمپ انسولین را در هم بشکنند.

Macrophages secrete enzymes too,

ماکروفاژها هم‌چنین آنزیم‎هایی را ترشح می‌کنند

together with nitric oxide radicals,

که همراه با رادیکال‌های اکسید نیتریک

which create a chemical reaction that degrades the object over time.

با ایجاد یک واکنش شیمیایی شی را به مرور زمان از بین می‌برد.

If the macrophages are unable to dispatch the foreign body rapidly,

اگر ماکروفاژها قادر به رسیدن سریع به جسم خارجی نباشند

they fuse together, forming a mass of cells called a “giant cell.”

به‎هم می پیوندند، یک توده سلول به نام "سلول غول پیکر" را تشکیل می‌دهند.

At the same time, cells called fibroblasts

در همان زمان، سلول‌هایی به نام فیبروبلاست‌ها

travel to the site and begin to deposit layers of dense connective tissue.

به محل می‌روند و لایه‌های چگال از بافت چسبنده رسوب می‌دهند.

Those enclose the needle that the pump uses to deliver insulin

آن‌ها سوزنی را که پمپ برای رساندن انسولین و اندازه‌گیری سطوح گلوکز

and test for glucose levels.

استفاده می‌کند، محاصره می‌کنند.

Over time this scaffolding builds up,

با گذشت زمان، این داربست ها ساخته می شوند

forming a scar around the implant.

که اطراف ایمپلنت یک خراش ایجاد می‌کنند.

The scar functions as an almost impenetrable wall

خراش به عنوان یک دیوار تقریبا غیر قابل نفوذ عمل می‌کند

that might start to block vital interactions

که ممکن است از اندرکنش‌های حیاتی بین بدن و ایمپلنت

between the body and the implant.

جلوگیری به عمل آورد.

For example, scarring around pacemakers can interrupt

برای مثال، تشکیل خراش در اطراف دستگاه‌های ضربان‌ساز قلب می تواند در

the electrical transmission that’s crucial for their functioning.

از انتقال الکتریکی که برای عملکردشان بسیار مهم است، وقفه ایجاد کند.

Synthetic knee joints may give off particles as they’re worn down,

مفاصل مصنوعی زانو ممکن است هنگامی که ساییده می‌شوند، باعث کنده شدن ذرات شوند،

causing immune cells to inflame around these fragments.

باعث می‌شود سلول‌های ایمنی در اطراف این ذرات ملتهب شوند.

Tragically, the immune system’s attack can even be life-threatening.

به طور غم‌انگیزی، حمله سیستم ایمنی حتی می‌تواند زندگی را تهدید کند.

However, researchers are finding ways to trick the immune system

با این حال، محققان در حال یافتن راه‌هایی برای فریب سیستم ایمنی بدن

into accepting the new devices we introduce into our bodily tissues.

برای پذیرش دستگاه‌های جدید که به بافت‌های بدن وارد می‌کنیم، هستند.

We’ve discovered that coating implants with certain chemicals and drugs

ما کشف کرده‌ایم که پوشش ایمپلنت با مواد شیمیایی و داروهای خاص

can dampen the immune response.

می‌تواند پاسخ ایمنی را کاهش دهد.

Those basically make the implants invisible to the immune system.

این‌ها اساسا ایمپلنت را نسبت به سیستم ایمنی بدن نامرئی می‌کنند.

We’re also making more implants out of natural materials

ما همچنین ایمپلنت‌های بیشتری از مواد طبیعی تولید می‌کنیم

and in forms that directly mimic tissues,

و در شکل‌هایی که به طور مستقیم مانند بافت‌ها هستند،

so that the body launches a weaker attack

به طوری که بدن حمله ضعیف‌تری را نسبت به ورود

than it would if it came across a completely artificial implant.

ایمپلنت‌های کاملا مصنوعی آغاز می‌کند.

Some medical treatments involve implants

برخی از درمان‌های پزشکی شامل ایمپلنت هستند

designed to regenerate lost or damaged tissues.

که برای بازسازی بافت‌های از دست رفته و آسیب دیده طراحی شده ااند.

In those cases, we can design the implants to contain ingredients

در آن موارد ما می توانیم ایمپلنت هایی را طراحی کنیم که حاوی موادی هستند

that will release specific signals,

که سیگنال های خاصی را منتشر خواهد کرد

and carefully tailor our bodies’ immune reactions.

و با دقت با واکنش‌های ایمنی بدن ما سازگار می‌شوند.

In the future, this way of working alongside the immune system

در آینده، این روش عملکرد در کنار سیستم ایمنی بدن

could help us develop completely artificial organs,

می تواند به ما کمک کند تا اندام‌های کاملا مصنوعی را توسعه دهیم

totally integrative prostheses,

که کاملا یک‌پارچه هستند

and self-healing wound therapies.

و قابلیت خودترمیم شوندگی آسیب را دارند.

These treatments might one day revolutionize medicine–

این درمان ها ممکن است یک روز در پزشکی، انقلابی بر پا کنند

and transform, forever, the bodies we live in.

و بدنی را که ما در آن زندگی می کنیم، برای همیشه تغییر دهند.