DNCB shows hormetic effects in THP 1 cells: low-dose enhancement of metabolic activity

रसायन मानव शरीर के साथ कैसे परस्पर क्रिया करते हैं, इसे समझने के लिए वैज्ञानिक अक्सर प्रतिरक्षा प्रणाली के अग्रिम रक्षकों की ओर देखते हैं। ये विशेष कोशिकाएं हैं जो रक्तप्रवाह में गश्त करती हैं, और बाहरी हमलावरों या उत्तेजकों को पहचानने और प्रतिक्रिया देने के लिए तैयार रहती हैं। जब ये कोशिकाएं किसी पदार्थ का सामना करती हैं, तो वे सक्रिय हो सकती हैं, जिससे उनका व्यवहार और सतही विशेषताएं बदल जाती हैं ताकि खतरे का संकेत दिया जा सके या मरम्मत की प्रक्रिया शुरू की जा सके। इस प्रतिक्रिया का एक प्रमुख हिस्सा कोशिका का आंतरिक ऊर्जा प्रबंधन है। जिस तरह एक जीवित जीव को चलने और सोचने के लिए ईंधन की आवश्यकता होती है, इन प्रतिरक्षा कोशिकाओं को कार्य करने के लिए चयापचय ऊर्जा (metabolic energy) की निरंतर आपूर्ति की आवश्यकता होती है। वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि कई रसायन इन कोशिकाओं को नुकसान पहुंचा सकते हैं, लेकिन रसायन की मात्रा और कोशिका की प्रतिक्रिया के बीच का संबंध हमेशा एक सीधी रेखा में नहीं होता है। कभी-कभी, किसी पदार्थ की बहुत कम मात्रा नुकसान नहीं पहुँचाती, बल्कि कोशिका को थोड़ा बढ़ावा देती हुई प्रतीत होती है, जिसे शोधकर्ता 'हॉर्मेटिक प्रभाव' (hormetic effect) कहते हैं। दैनिक जीवन में हमारे द्वारा सामना किए जाने वाले रसायनों की सुरक्षा का सटीक आकलन करने के लिए कम खुराक पर इन सूक्ष्म प्रतिक्रियाओं को समझना महत्वपूर्ण है।

हाल ही में एक अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने 2,4-डिनिट्रोक्लोरोबेंजीन नामक रसायन पर ध्यान केंद्रित किया, जिसे अक्सर DNCB कहा जाता है। यह पदार्थ वैज्ञानिक समुदाय में एक शक्तिशाली त्वचा संवेदी (skin sensitizer) के रूप में जाना जाता है, जिसका अर्थ है कि यह त्वचा पर एलर्जी की प्रतिक्रिया को ट्रिगर कर सकता है, और इसका प्रयोगशाला अनुसंधान और नैदानिक उपचार दोनों में उपयोग का इतिहास रहा है। जबकि वैज्ञानिकों ने DNCB का व्यापक अध्ययन किया है, इस नए कार्य ने विशेष रूप से इस बात पर ध्यान केंद्रित किया कि जब कोशिकाएं इसके बहुत निम्न स्तरों के संपर्क में आती हैं तो क्या होता है। लक्ष्य यह देखना था कि क्या ये सूक्ष्म खुराक एक हॉर्मेटिक प्रतिक्रिया को ट्रिगर कर सकती हैं, जो संभावित रूप से कोशिका के भीतर एक प्राकृतिक रक्षा मार्ग को सक्रिय करती है जो उसे तनाव प्रबंधित करने में मदद करता है। इसकी जांच करने के लिए, टीम ने THP-1 कोशिकाओं का उपयोग किया, जो लैब में विकसित मानव प्रतिरक्षा कोशिका का एक प्रकार है, और उन्हें DNCB की कम मात्रा से उपचारित किया। इसके बाद उन्होंने यह देखने के लिए कि कोशिकाएं कैसे प्रतिक्रिया करती हैं, दो विशिष्ट चीजों को मापा: उनकी चयापचय गतिविधि (metabolic activity), जो यह दर्शाती है कि वे कितनी ऊर्जा का उपयोग कर रही हैं, और उनकी प्रतिरक्षा सक्रियता, जिसे उन्होंने कोशिका की सतह पर विशिष्ट मार्करों को देखकर जांचा।

परिणामों ने सबसे कम खुराक पर उत्तेजना का एक स्पष्ट पैटर्न दिखाया। जब कोशिकाओं को कम घनत्व पर उगाया गया और 0.05 माइक्रोमोलर DNCB की सांद्रता से उपचारित किया गया, तो उनकी चयापचय गतिविधि काफी बढ़ गई। धीमा होने या मरने के बजाय, ये कोशिकाएं अधिक सक्रिय हो गईं, और ऊर्जा उपयोग का वह स्तर प्राप्त किया जो अनुपचारित नियंत्रण कोशिकाओं में देखे गए स्तर का लगभग 125 प्रतिशत था। गतिविधि में यह उछाल दो अलग-अलग समय बिंदुओं पर देखा गया, जो एक सुसंगत प्रतिक्रिया का सुझाव देता है। यह प्रभाव उच्च घनत्व पर उगाई गई कोशिकाओं में भी दिखाई दिया, हालांकि यह थोड़ा कम स्पष्ट था। यह निष्कर्ष पुष्टि करता है कि बहुत कम सांद्रता पर, रसायन जहर के रूप में कार्य नहीं करता है बल्कि कोशिका की ऊर्जा प्रणालियों के लिए एक हल्के उत्तेजक के रूप में कार्य करता है।

हालाँकि, कहानी तब अलग हो गई जब शोधकर्ताओं ने प्रतिरक्षा सक्रियता के पक्ष को देखा। जबकि कोशिकाएं अधिक ऊर्जा जला रही थीं, वे अपने अलार्म संकेतों को तेज करती हुई प्रतीत नहीं हुईं। वास्तव में, अध्ययन में दो विशिष्ट सतही मार्करों, CD86 और CD54 के अभिव्यक्ति (expression) में मामूली गिरावट देखी गई, जिनका उपयोग आमतौर पर यह मापने के लिए किया जाता है कि एक प्रतिरक्षा कोशिका कितनी सक्रिय है। 0.5 माइक्रोमोलर की सांद्रता पर, अनुपचारित कोशिकाओं की तुलना में इन मार्करों का स्तर क्रमशः 16 प्रतिशत और 12 प्रतिशत तक गिर गया। यह सुझाव देता है कि जबकि कम खुराक वाले DNCB ने कोशिकाओं को चयापचय संबंधी बढ़त दी, इसने उस पूर्ण प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को ट्रिगर नहीं किया जिसकी एक संवेदी (sensitizer) से उम्मीद की जाती है। शोधकर्ता निष्कर्ष निकालते हैं कि ये निष्कर्ष इस बात पर जोर देते हैं कि रसायनों के शरीर को प्रभावित करने के परीक्षण में बहुत कम सांद्रता को शामिल करना अत्यंत आवश्यक है। इन छोटी खुराकों को अनदेखा करके, वैज्ञानिक इस बात की बारीकियों को चूक सकते हैं कि कोई पदार्थ कैसे व्यवहार करता है, जिससे संभावित रूप से जोखिमों की एक अधूरी तस्वीर सामने आ सकती है।