Assessment of antimicrobial potential of cell-free supernatant from Lacticaseibacillus paracasei SRG isolated from the vaginal microbiota of healthy women against uropathogens

कई महिलाओं के लिए, मूत्र मार्ग संक्रमण का एक सामान्य स्थल है, एक आम बीमारी जो अक्सर तब शुरू होती है जब आसपास के क्षेत्र से बैक्टीरिया मूत्राशय में चले जाते हैं। शरीर के पास इसके विरुद्ध एक प्राकृतिक रक्षा प्रणाली है: योनि में रहने वाले लाभकारी बैक्टीरिया का एक समुदाय जो हानिकारक आक्रमणकारियों को नियंत्रण में रखने में मदद करता है। ये सहायक सूक्ष्मजीव, मुख्य रूप से लैक्टोबैसिली (lactobacilli) नामक समूह, एक ऐसा वातावरण बनाते हैं जिसमें खतरनाक बैक्टीरिया जीवित रहना कठिन होता है। जब यह प्राकृतिक संतुलन बिगड़ जाता है, या जब हानिकारक बैक्टीरिया बहुत शक्तिशाली हो जाते हैं, तो संक्रमण पकड़ बना सकता है। हालांकि एंटीबायोटिक्स लंबे समय से मानक उपचार रहे हैं, लेकिन इन दवाओं के प्रति प्रतिरोधी बैक्टीरिया के बढ़ते चलन ने इन संक्रमणों को रोकने और प्रबंधित करने के नए तरीके खोजने को चिकित्सा विज्ञान का एक महत्वपूर्ण लक्ष्य बना दिया है। शोधकर्ता तेजी से शरीर की अपनी प्राकृतिक रक्षा प्रणालियों की ओर देख रहे हैं, और यह सोच रहे हैं कि क्या इन मित्र बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित पदार्थ सुरक्षा की एक नई पंक्ति प्रदान कर सकते हैं।

हाल ही में, भारत में वैज्ञानिकों की एक टीम ने स्वस्थ महिलाओं के योनि के नमूनों में पाए गए एक विशिष्ट बैक्टीरिया स्ट्रेन का उपयोग करके इस विचार का परीक्षण करने के लिए हाथ डाला। उन्होंने लैक्टिकैसीबैसिलस पैराकेसी (Lacticaseibacillus paracasei) SRG नामक एक सूक्ष्मजीव को अलग किया और एक सरल प्रश्न पूछा: क्या यह बैक्टीरिया स्वयं जो तरल पदार्थ बनाता है, वह—भले ही बैक्टीरिया स्वयं वहां मौजूद न हों—मूत्र पथ के संक्रमण पैदा करने वाले कीटाणुओं की वृद्धि को रोक सकता है? उत्तर खोजने के लिए, शोधकर्ताओं ने छह महिलाओं से नमूने एकत्र किए जिनका मूत्र या योनि संक्रमण का कोई इतिहास नहीं था। उन्होंने अलग किए गए बैक्टीरिया को एक पोषक-समृद्ध ब्रॉथ (broth) में उगाया और फिर सभी जीवित कोशिकाओं को हटाने के लिए तरल को फ़िल्टर किया, जिससे केवल वे रासायनिक उपोत्पाद ही बचे जो बैक्टीरिया ने स्रावित किए थे। इस स्पष्ट तरल को, जिसे सेल-फ्री सुपरनैटेंट (cell-free supernatant) कहा जाता है, का आठ अलग-अलग प्रकार के यूरोपैथोजेन्स (uropathogens) के विरुद्ध परीक्षण किया गया, जिनमें ई. कोलाई (E. coli), क्लेबसिएला (Klebsiella) और स्टैफिलोकोकस (Staphylococcus) के स्ट्रेन शामिल थे, जिनमें से कुछ शक्तिशाली एंटीबायोटिक्स के प्रति प्रतिरोधी भी थे।

परिणामों ने दिखाया कि यह तरल वास्तव में हानिकारक बैक्टीरिया की वृद्धि को रोकने में सक्षम था, लेकिन इसकी प्रभावशीलता काफी हद तक दो कारकों पर निर्भर थी: तरल की मात्रा और इसकी अम्लता। जब शोधकर्ताओं ने तरल को पतला किया, तो बैक्टीरिया को मारने की इसकी शक्ति कम हो गई, लेकिन उच्च सांद्रता पर, इसने जीवित बचे कीटाणुओं की संख्या को महत्वपूर्ण रूप से कम कर दिया। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह थी कि तरल की अम्लता ने एक प्रमुख भूमिका निभाई। यह तरल तब सबसे अच्छा काम करता था जब इसे कम pH पर रखा जाता था, जो एक स्वस्थ योनि के प्राकृतिक अम्लीय वातावरण के समान होता है। जब शोधकर्ताओं ने तरल को एक तटस्थ pH पर समायोजित किया, तो बैक्टीरिया को रोकने की इसकी क्षमता समाप्त हो गई, क्योंकि बैक्टीरिया की संख्या बिना उपचार वाले नियंत्रण स्तर के बराबर वापस आ गई, जबकि अम्लीय स्थितियों (pH 4 और 5) ने महत्वपूर्ण कमी दिखाई। हालांकि, कहानी यहीं समाप्त नहीं हुई। वैज्ञानिकों ने तरल को अत्यधिक गर्मी के संपर्क में भी लाया और इसे एक ऐसे एंजाइम के साथ उपचारित किया जो प्रोटीन को तोड़ देता है, ऐसी स्थितियां जो विषाक्त पदार्थों या प्रोटीन जैसे अधिकांश जैविक हथियारों को नष्ट कर देती हैं। उल्लेखनीय रूप से, तरल ने बैक्टीरिया को मारने की अपनी क्षमता को इन उपचारों के बाद भी बनाए रखा। यह निष्कर्ष इंगित करता है कि सक्रिय एजेंट नाजुक प्रोटीन नहीं बल्कि स्थिर, ताप-प्रतिरोधी अणु हैं जो कठोर परिस्थितियों का सामना कर सकते हैं।

केवल बैक्टीरिया को मारने के अलावा, अध्ययन ने यह भी जांचा कि लाभकारी बैक्टीरिया सतहों से कितनी अच्छी तरह चिपक सकते हैं और हानिकारक बैक्टीरिया के साथ कैसे अंतःक्रिया करते हैं। शोधकर्ताओं ने पाया कि एल. पैराकेसी (L. paracasei) SRG स्ट्रेन में अपने आप में गुच्छे बनाने की एक मजबूत प्रवृत्ति थी, जिसे ऑटोएग्रीगेशन (autoaggregation) कहा जाता है, और यह हानिकारक बैक्टीरिया के साथ भी आसानी से चिपक जाता है, जिसे को-एग्रीगेशन (co-aggregation) कहा जाता है। गुच्छे बनाने की यह क्षमता महत्वपूर्ण है क्योंकि यह सुझाव देती है कि बैक्टीरिया भौतिक रूप से आक्रमणकारियों को बाहर निकाल सकते हैं, जिससे उन्हें मूत्र मार्ग की दीवारों से जुड़ने से रोका जा सके। इस स्ट्रेन ने सतह के प्रति मध्यम स्तर की चिपचिपाहट भी प्रदर्शित की, जो इसे उस म्यूकोसल लाइनिंग (mucosal lining) से चिपकने में मदद करती है जहाँ इसे अपना काम करने के लिए होना चाहिए। ये भौतिक गुण, एक शक्तिशाली, स्थिर, अम्लीय तरल के उत्पादन के साथ मिलकर, एक ऐसे सूक्ष्मजीव की तस्वीर पेश करते हैं जो मानव शरीर में जीवन के लिए उपयुक्त है और अपने क्षेत्र की रक्षा करने में सक्षम है।

अध्ययन निष्कर्ष निकालता है कि बैक्टीरिया का यह विशिष्ट स्ट्रेन, जो स्वस्थ महिलाओं के योनि माइक्रोबायोम का मूल निवासी है, एक प्रोबायोटिक उम्मीदवार के रूप में मजबूत क्षमता रखता है। विभिन्न प्रकार के खतरनाक बैक्टीरिया, जिनमें एंटीबायोटिक-प्रतिरोधी बैक्टीरिया भी शामिल हैं, को रोकने की इसकी क्षमता भविष्य की चिकित्सा पद्धतियों के लिए एक आशाजनक मार्ग प्रदान करती है। शोधकर्ता इस बात पर जोर देते हैं कि हालांकि प्रयोगशाला के परिणाम उत्साहजनक हैं, लेकिन यह तो बस शुरुआत है। निष्कर्ष बताते हैं कि इन मित्र बैक्टीरिया की प्राकृतिक रसायन विज्ञान का लाभ उठाना मूत्र पथ के संक्रमण को रोकने के लिए गैर-एंटीबायोटिक रणनीतियों की ओर ले जा सकता है। हालांकि, इससे पहले कि यह रोगियों के लिए एक उपचार बन सके, इसकी मानव शरीर में सुरक्षा और प्रभावकारिता की पुष्टि करने के लिए आगे के अध्ययन आवश्यक हैं। फिलहाल, यह कार्य स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करता है कि मानव माइक्रोबायोम की प्राकृतिक रक्षा प्रणालियाँ जटिल और शक्तिशाली हैं, जिनमें वे कुंजियाँ छिपी हैं जिन्हें विज्ञान अभी ठीक से समझना शुरू ही कर रहा है।