2023 लेखक: Christopher Dowman | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-05-24 14:05
मस्तिष्क में कोशिकाएं जिन्हें पेरिसाइट्स कहा जाता है, जो अल्जाइमर जैसी बीमारियों के इलाज के लिए लक्ष्य की सूची में उच्च नहीं हैं, वे न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों के विकास में अधिक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं, जितना कि महसूस किया गया है।
न्यूरॉन में 4 नवंबर को प्रकाशित निष्कर्ष, मस्तिष्क में रक्त प्रवाह को आकार देने और हानिकारक पदार्थों से संवेदनशील मस्तिष्क के ऊतकों की रक्षा करने वाले एक प्रमुख खिलाड़ी के रूप में एक आश्चर्यजनक नई भूमिका में पेरिसाइट को कास्ट करते हैं। पेरिसाइट के स्तर में हेरफेर करके, वैज्ञानिक चूहों के दिमाग में असामान्यताओं की एक श्रृंखला को फिर से बनाने में सक्षम थे, जो कि उम्र के साथ कई लोगों में होने वाली मस्तिष्क की कठिनाइयों को हड़ताली फैशन में दर्पण करते हैं।
"150 वर्षों से इन कोशिकाओं को मस्तिष्क में मौजूद होने के लिए जाना जाता है, लेकिन हम ठीक से नहीं जानते कि वे वयस्कों में क्या कर रहे हैं," बेरिस्लाव ज़्लोकोविच, एमडी, पीएचडी, न्यूरोसाइंटिस्ट ने कहा, जिन्होंने विश्वविद्यालय में शोध का नेतृत्व किया। रोचेस्टर मेडिकल सेंटर के। "यह पता चला है कि न्यूरॉन्स के स्वास्थ्य के लिए महत्वपूर्ण मस्तिष्क के वातावरण को बनाए रखने में मदद करने के लिए पेरिसाइट्स बहुत महत्वपूर्ण हैं। पेरिसाइट हमें न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों के नए उपचार के लिए एक रोमांचक नया लक्ष्य प्रदान करता है।"
जबकि न्यूरॉन्स को नुकसान अक्सर उन लक्षणों का कारण बनता है जो रोगियों का अनुभव करते हैं - अल्जाइमर में मनोभ्रंश, और पार्किंसंस रोग में आंदोलन की कठिनाइयों, उदाहरण के लिए - न्यूरोसाइंटिस्ट जानते हैं कि न्यूरॉन्स पनपने के लिए सिर्फ सही वातावरण बनाने के लिए एक साथ आने वाले कारकों की एक विस्तृत विविधता पर निर्भर करते हैं। ज़्लोकोविच ने स्वयं इस अवधारणा का बीड़ा उठाया है कि बिगड़ा हुआ रक्त प्रवाह और रक्त-मस्तिष्क की बाधा में दोष अल्जाइमर जैसी बीमारियों के विकास में न्यूरॉन्स पर उनके प्रभाव के माध्यम से एक बड़ी भूमिका निभा सकते हैं।
ज़्लोकोविच की प्रयोगशाला के सबसे हालिया निष्कर्षों में, दो पहले लेखक जिन्होंने शोध में समान रूप से योगदान दिया, स्नातक छात्र रॉबर्ट बेल और एम.डी./पीएचडी। छात्र एथन विंकलर ने इस प्रक्रिया में पेरिसाइट की भूमिका को छेड़ा। पेरिसाइट्स मस्तिष्क में सबसे छोटी रक्त वाहिकाओं को घेरते हैं, केशिकाओं के चारों ओर लपेटते हैं जैसे कि आइवी एक पाइप के चारों ओर लपेटते हैं और जहाजों की संरचनात्मक अखंडता को बनाए रखने में मदद करते हैं।
यह पता चला है कि पेरिसाइट्स बहुत अधिक करते हैं। टीम ने पाया कि कोशिकाएं मस्तिष्क में बहने वाले रक्त की मात्रा को निर्धारित करने के लिए केंद्रीय हैं और बाधा को बनाए रखने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं जो विषाक्त पदार्थों को केशिकाओं और मस्तिष्क के ऊतकों से बाहर निकलने से रोकती है। जब टीम ने चूहों के दिमाग में काम करने वाले पेरिसाइट्स की संख्या को कम कर दिया, तो प्रभावों में कम रक्त प्रवाह, विषाक्त पदार्थों के लिए मस्तिष्क के ऊतकों का अधिक जोखिम, बिगड़ा हुआ सीखने और स्मृति, और न्यूरॉन्स को नुकसान शामिल थे - सभी घटनाएं जो होने की अधिक संभावना है लोगों के लिए वे उम्र के रूप में।
"इस काम से पता चलता है कि मस्तिष्क में अन्य कोशिकाओं का न्यूरॉन्स पर जबरदस्त प्रभाव पड़ता है, यहां तक कि न्यूरोडीजेनेरेटिव प्रक्रिया को भी चला रहा है," विंकलर ने कहा। "यह बहुत रोमांचक है।"
खोज करने के लिए, टीम ने चूहों का अध्ययन किया जिसमें पेरिसाइट्स की सामान्य संख्या नाटकीय रूप से कम हो जाती है। वैज्ञानिकों ने युवा चूहों (लगभग एक महीने पुराने), मध्यम आयु वर्ग के चूहों (लगभग छह से आठ महीने पुराने) और पुराने चूहों (14 से 16 महीने पुराने) का अध्ययन किया।
होने वाली क्षति की मात्रा उम्र पर निर्भर करती है, सबसे पुराने चूहों में लगातार सबसे खराब क्षति होती है - एक ऐसी खोज जो उन लोगों के साथ होती है, जिनके दिमाग में उम्र बढ़ने के साथ अल्जाइमर या पार्किंसंस रोग जैसी न्यूरोडीजेनेरेटिव स्थितियों से पीड़ित होने की संभावना अधिक होती है। चूहों ने समस्याओं की एक श्रृंखला का अनुभव किया जो मस्तिष्क की असामान्यताओं के साथ काफी निकटता से मेल खाते हैं जो अल्जाइमर के अनुभव जैसे न्यूरोडीजेनेरेटिव स्थितियों वाले लोग हैं।
पेरिसाइट्स के निम्न स्तर वाले चूहों में निष्कर्षों में:
सेरेब्रल रक्त प्रवाह कम हो गया था, और चूहों की उम्र बढ़ने के साथ समस्या और भी खराब हो गई थी। पुराने चूहों में समान उम्र के चूहों की तुलना में 50 प्रतिशत कम रक्त प्रवाह होता है, जिसमें सामान्य संख्या में पेरिसाइट होते हैं। छोटे और मध्यम आयु वर्ग के चूहों में क्रमशः 23 प्रतिशत कम और 33 से 37 प्रतिशत कम रक्त प्रवाह था।
रक्त-मस्तिष्क की बाधा के टूटने के कारण सीरम प्रोटीन और विषाक्त अणुओं के मस्तिष्क में प्रवेश करने की अधिक संभावना थी। उदाहरण के लिए, हेमोसाइडरिन, फाइब्रिन, थ्रोम्बिन और प्लास्मिन जैसे अणु मस्तिष्क में विषाक्त होते हैं और आमतौर पर मस्तिष्क के ऊतकों में नहीं पाए जाते हैं। पुराने चूहों के मस्तिष्क के ऊतकों में उनके सामान्य समकक्षों की तुलना में इन विषाक्त पदार्थों का 20 से 25 गुना अधिक संचय था; छोटे और मध्यम आयु के चूहों में क्रमशः तीन गुना अधिक और 8 से 10 गुना अधिक था।
रक्त-मस्तिष्क की बाधा में टूटना विशेष रूप से तंग जंक्शनों के रूप में जानी जाने वाली रक्त वाहिका संरचनाओं में स्पष्ट था, जो हानिकारक पदार्थों को मस्तिष्क के ऊतकों तक पहुंचने से रोकने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। पुराने चूहों में उनकी गतिविधि उनके सामान्य समकक्षों की तुलना में पुराने और मध्यम आयु वर्ग के चूहों में 40 से 60 प्रतिशत कम थी।
सामान्य चूहों की तुलना में, कम पेरिसाइट्स वाले चूहों में उनके न्यूरॉन्स को संरचनात्मक क्षति हुई थी, जिसमें डेंड्राइटिक लंबाई और रीढ़ की घनत्व में कमी शामिल थी। फिर से, चूहों की उम्र से संबंधित क्षति की मात्रा, पुराने चूहों के साथ अधिक नुकसान दिखाती है। टीम ने मध्यम आयु और पुराने चूहों में बिगड़ा हुआ सीखने और स्मृति का दस्तावेजीकरण किया, लेकिन सबसे कम उम्र के चूहों को नहीं।
न्यूरोसर्जरी और न्यूरोलॉजी विभागों में डीन के प्रोफेसर और न्यूरोडीजेनेरेटिव और वैस्कुलर ब्रेन डिसऑर्डर सेंटर के निदेशक ज़्लोकोविच ने कहा, "हमारे निष्कर्ष बताते हैं कि पेरिसाइट हानि के कारण पुरानी संवहनी क्षति न्यूरोडिजेनरेशन में परिणाम देती है।" "यह हो सकता है कि एक संवहनी अपमान कई अलग-अलग प्रकार की न्यूरोडीजेनेरेटिव प्रक्रियाओं के लिए आम है और अल्जाइमर और एमियोट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस जैसी बीमारियों में देखे गए लक्षणों को पैदा करने में महत्वपूर्ण हो सकता है।"
बेल ने कहा कि निष्कर्षों से न्यूरोसाइंटिस्ट कई न्यूरोडीजेनेरेटिव विकारों की उत्पत्ति के बारे में अपने विचारों को बदल सकते हैं, जो नोट करते हैं कि मस्तिष्क में पेरिसाइट गतिविधि को ट्रैक करने के लिए हाल ही में विकसित उपकरण ने टीम को पेरिसाइट की भूमिका से निपटने में मदद की।
"यदि आपके सभी उपकरण न्यूरॉन्स का अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, तो आप न्यूरॉन्स के बारे में बहुत कुछ सीखेंगे," बेल ने कहा। "हम पेरिसाइट्स के बारे में ज्यादा नहीं जानते हैं क्योंकि हमारे पास उन्हें शोध करने के लिए उचित उपकरण नहीं हैं। यदि आप कोशिकाओं को नहीं देख सकते हैं, तो उनका अध्ययन करना मुश्किल है।"
बेल, विंकलर और ज़्लोकोविक के अलावा, अन्य लेखकों में अभय सागर, पीएच.डी., वरिष्ठ प्रशिक्षक शामिल हैं; राशिद डीन, पीएच.डी., शोध प्रोफेसर; इतेंदर सिंह, पीएच.डी., पोस्टडॉक्टोरल अनुसंधान सहयोगी; और बारबरा LaRue, तकनीकी सहयोगी। इस परियोजना को नेशनल इंस्टीट्यूट ऑन एजिंग (अनुदान # R37AG023084) और नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ न्यूरोलॉजिकल डिसऑर्डर एंड स्ट्रोक (अनुदान # R37NS34467) द्वारा वित्त पोषित किया गया था।
ज़्लोकोविच तीन कंपनियों के संस्थापक और एक इक्विटी धारक हैं जो अल्जाइमर जैसे स्ट्रोक और न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों के लिए नए उपचार तलाश रहे हैं: सॉक्रेटेक, जेडजेड अल्ज़टेक, और जेडजेड बायोटेक। रोचेस्टर विश्वविद्यालय तीनों कंपनियों में भी इक्विटी हित रखता है।