CD133+ progenitor cells promote pulmonary hypertension through CXCR4 signaling
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि CD133+ प्रजनक कोशिकाएं (progenitor cells) CXCR4 सिग्नलिंग के माध्यम से पल्मोनरी हाइपरटेंशन में पल्मोनरी संवहनी रीमॉडेलिंग और रोग की प्रगति को संचालित करती हैं, जो यह सुझाव देता है कि इन कोशिकाओं या उनके केमोकाइन मार्ग को लक्षित करना एक संभावित चिकित्सीय रणनीति प्रदान करता है।
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कल्पना कीजिए कि आपके शरीर के फेफड़े एक हलचल भरे शहर की तरह हैं जिसमें रक्त वाहिकाओं नामक छोटी सड़कों का एक जटिल नेटवर्क है। ये सड़कें ऑक्सीजन से भरपूर रक्त को शहर के हर कोने तक ले जाती हैं। कभी-कभी, उन कारणों से जिन्हें हम पूरी तरह से नहीं समझते, ये सड़कें जाम हो जाती हैं और इनकी दीवारें मोटी हो जाती हैं, जिससे रक्त का प्रवाह कठिन हो जाता है। इस स्थिति को पल्मोनरी हाइपरटेंशन (pulmonary hypertension) कहा जाता है। यह एक ऐसे ट्रैफिक जाम की तरह है जो कभी खत्म नहीं होता, जिससे हृदय के दाहिने हिस्से को बहुत अधिक मेहनत करनी पड़ती है, और अंततः यह टूट जाता है। लंबे समय तक, वैज्ञानिकों ने सोचा कि समस्या केवल मौजूदा सड़क कर्मियों (स्मूथ मसल सेल्स) की थी जो बहुत व्यस्त हो गए थे और बहुत अधिक दीवारें बना रहे थे। लेकिन हाल ही में, शोधकर्ताओं ने यह सोचने पर विचार किया कि क्या बाहर से कोई "निर्माण दल" (construction crews) आ रहा है या इस अराजक निर्माण परियोजना में शामिल होने के लिए अपनी नींद से जाग रहा है। वे उस विशिष्ट प्रकार के कार्यकर्ता की तलाश कर रहे थे जो इस अवांछित विस्तार के लिए जिम्मेदार है।
इस अध्ययन में, वैज्ञानिकों की एक टीम ने CD133+ कोशिकाओं के रूप में जानी जाने वाली कोशिकाओं के एक विशिष्ट समूह की जांच करने का निर्णय लिया। इन कोशिकाओं को एक बहुमुखी, बहु-प्रतिभाशाली निर्माण दल के रूप में सोचें। एक स्वस्थ शरीर में, वे मरम्मत की आवश्यकता होने पर काम करने वाले एक रिजर्व टीम की तरह होते हैं। हालाँकि, शोधकर्ता यह जानना चाहते थे कि पल्मोनरी हाइपरटेंशन वाले लोगों के बीमार फेफड़ों में, क्या ये निर्माण दल अनियंत्रित हो जाते हैं? क्या वे बहुत अधिक निर्माण करना शुरू कर देते हैं, जिससे रक्त वाहिकाओं की दीवारें मोटी और सख्त हो जाती हैं? यह पता लगाने के लिए, उन्होंने मरीजों के फेफड़ों के ऊतकों का अध्ययन किया और विशेष चूहों के मॉडल का उपयोग किया जो इस बीमारी की नकल करते हैं। उन्होंने कोशिकाओं की "निर्देश नियमावली" (RNA अनुक्रमण) को पढ़ने के लिए उच्च-तकनीकी उपकरणों का उपयोग किया ताकि यह देखा जा सके कि वे क्या कर रहे हैं, और उन्होंने यह देखने के लिए भी जेनेटिक तरकीबों का उपयोग किया कि क्या होता है यदि हम इन विशिष्ट दलों को हटा दें या उनके संचार उपकरणों को अक्षम कर दें।
शोधकर्ताओं द्वारा खोजी गई कहानी काफी नाटकीय है। सबसे पहले, उन्होंने पाया कि मानव रोगियों और बीमार चूहों दोनों में, इन CD133+ कोशिकाओं की संख्या आसमान छू रही थी। वे केवल कुछ ही नहीं थे; वे मोटी रक्त वाहिकाओं में हर जगह मौजूद थे। जब वैज्ञानिकों ने देखा कि ये कोशिकाएं क्या "कह" रही थीं (उनकी जेनेटिक गतिविधि), तो उन्हें संकेतों का एक अराजक मिश्रण मिला। ये कोशिकाएं इस तरह व्यवहार कर रही थीं जैसे उन पर हमला हुआ हो, वे सूजन के अलार्म बजा रही थीं, अपने ऊर्जा उपयोग के तरीके को बदल रही थीं, और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि वे स्मूथ मसल सेल्स की तरह काम कर रही थीं—वही कोशिकाएं जो मोटी दीवारों का निर्माण करती हैं जिससे रुकावट पैदा होती है।
यह साबित करने के लिए कि ये कोशिकाएं वास्तव में समस्या का कारण बन रही हैं न कि केवल इसे देख रही हैं, वैज्ञानिकों ने "हटाओ और देखो" का खेल खेला। उन्होंने ऐसे चूहे बनाए जहाँ वे लगभग सभी CD133+ कोशिकाओं को हटा सकते थे। जब इन चूहों को कम ऑक्सीजन के संपर्क में लाया गया (जो आमतौर पर बीमारी का कारण बनता है), तो वे उतने बीमार नहीं पड़े। उनका हृदय दबाव कम रहा, उनके हृदय उतने सूजे नहीं, और उनकी रक्त वाहिकाओं की दीवारें उतनी मोटी नहीं हुईं। ऐसा लग रहा था जैसे इन अनियंत्रित निर्माण दल को हटाने से अवैध निर्माण परियोजना रुक गई हो।
लेकिन शोधकर्ताओं ने वहीं नहीं रोका। वे यह जानना चाहते थे कि ये कोशिकाएं अपने अराजक कार्य का समन्वय कैसे कर रही हैं। उन्होंने पाया कि ये कोशिकाएं CXCL12 नामक एक विशिष्ट रासायनिक संदेश चिल्ला रही थीं, जो एक रेडियो सिग्नल की तरह कार्य करता है। इन कोशिकाओं के पास स्वयं एक रिसीवर था जो इस सिग्नल को पकड़ने के लिए ट्यून किया गया था, जिसे CXCR4 कहा जाता है। यह परीक्षण करने के लिए कि क्या यह रेडियो ही कुंजी था, उन्होंने ऐसे चूहे बनाए जहाँ CD133+ कोशिकाओं के रिसीवर टूटे हुए थे (उन्होंने CXCR4 जीन को हटा दिया था)। भले ही कोशिकाएं वहां मौजूद थीं, लेकिन रिसीवर के बिना, वे सिग्नल को सुन नहीं सकती थीं। परिणाम स्वरूप, ये चूहे बीमारी से सुरक्षित रहे, ठीक वैसे ही जैसे वे चूहे जो पूरी तरह से कोशिकाओं को हटाने के बाद सुरक्षित रहे थे।
तो, इसका सब क्या मतलब है? यह शोध पत्र सुझाव देता है कि CD133+ कोशिकाएं केवल निर्दोष दर्शक नहीं हैं; वे बीमारी में सक्रिय भागीदार हैं। वे बढ़ती हैं, दीवार बनाने वाले के रूप में अपना व्यवहार बदल लेती हैं, और इस प्रक्रिया को चलाने के लिए एक विशिष्ट रासायनिक रेडियो सिग्नल (CXCL12/CXCR4) का उपयोग करती हैं। हालांकि वैज्ञानिकों ने अभी तक इसे इलाज में नहीं बदला है, लेकिन उन्होंने एक बहुत ही विशिष्ट लक्ष्य की पहचान की है: यदि हम इन कोशिकाओं को अपने स्वयं के रेडियो सिग्नल को सुनने से रोक सकें, तो हम रक्त वाहिकाओं को जाम होने से पहले ही रोक सकते हैं। यह बिल्कुल वैसा ही है जैसे यह महसूस करना कि ट्रैफिक जाम कारों के कारण नहीं है, बल्कि एक विशिष्ट प्रकार के ड्राइवर के कारण है जो बार-बार "स्टॉप" साइन को अनदेखा करता है और वहां नई लेन बनाता है जहाँ उसे नहीं बनाना चाहिए। यदि हम उन ड्राइवरों को संकेतों को सुनने के लिए मजबूर कर सकें, तो ट्रैफिक आखिरकार साफ हो सकता है।
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