LIF is a pro-algesic mediator in human and mouse models of arthritis-related pain
यह अध्ययन ल्यूकेमिया इनहिबिटरी फैक्टर (LIF) को गठिया से संबंधित दर्द में एक प्रमुख प्रो-एल्जेसिक (दर्द बढ़ाने वाले) मध्यस्थ के रूप में पहचानता है, जो यह प्रदर्शित करता है कि यह संवेदी न्यूरॉन्स में JAK/STAT सिग्नलिंग को सक्रिय करके दर्द-संबंधित जीन को अपरेगुलेट करता है और मानव एवं चूहे दोनों मॉडलों में दर्द जैसे व्यवहार को प्रेरित करता है।
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रुमेटॉइड अर्थराइटिस (गठिया) में पुराना दर्द एक जिद्दी और जटिल समस्या है। हालांकि आधुनिक दवाएं जोड़ के भीतर की सूजन और जलन को शांत करने में बहुत अच्छी हो गई हैं, लेकिन वे अक्सर दर्द को रोकने में विफल रहती हैं। कई रोगियों के लिए, सूक्ष्मदर्शी या अल्ट्रासाउंड के नीचे जोड़ शांत दिख सकता है, फिर भी वह इतनी तीव्रता से दर्द करता है जो दैनिक जीवन को बाधित कर देता है। वैज्ञानिकों ने लंबे समय से संदेह जताया है कि यह विसंगति इसलिए होती है क्योंकि दर्द केवल दृश्य सूजन के कारण नहीं, बल्कि किसी अन्य चीज़ से संचालित हो रहा है। केवल सूजन की एक सरल प्रतिक्रिया के बजाय, दर्द एक छिपे हुए रासायनिक संकेत से प्रेरित हो सकता है जो सीधे तंत्रिकाओं (नर्व्स) को अतिसंवेदनशील होने का निर्देश देता है, जिससे दर्द के संकेतों की आवाज़ बढ़ जाती है, भले ही जोड़ शांत दिखाई दे रहा हो।
किंग्स कॉलेज लंदन के शोधकर्ताओं की एक टीम ने अब एक विशिष्ट रासायनिक संदेशवाहक की पहचान की है जो इस छिपे हुए संकेत के रूप में कार्य करता है। उन्होंने पाया कि 'ल्यूकेमिया इनहिबिटरी फैक्टर' (LIF) नामक एक प्रोटीन दर्दनाक जोड़ों के आसपास के तरल पदार्थ में मौजूद है। जब यह प्रोटीन उन संवेदी तंत्रिकाओं से संपर्क करता है जो दर्द के संकेत ले जाती हैं, तो यह तंत्रिकाओं के व्यवहार को बदल देता है, जिससे वे दबाव के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाती हैं और दर्द के संकेत भेजने की अधिक संभावना रखती हैं। शोधकर्ताओं ने दिखाया कि यह प्रोटीन अन्य प्रसिद्ध सूजन संबंधी रसायनों की तुलना में तंत्रिका कार्य को बदलने में कहीं अधिक शक्तिशाली है। प्रयोगशाला मॉडलों में LIF को अवरुद्ध करके, वे तंत्रिकाओं को अतिसंवेदनशील होने से रोकने में सफल रहे, जिससे यह सुझाव मिलता है कि इस विशिष्ट प्रोटीन को लक्षित करना उन लोगों में दर्द के इलाज का एक नया तरीका प्रदान कर सकता है जिनके जोड़ों में दृश्य सूजन नहीं है लेकिन फिर भी दर्द होता है।
इस खोज की यात्रा एक सरल अवलोकन से शुरू हुई: रोगियों में इंफ्लेमेटरी अर्थराइटिस (सूजन संबंधी गठिया) के दौरान अक्सर गंभीर दर्द की रिपोर्ट मिलती है, भले ही उनके जोड़ों में सक्रिय बीमारी के कम लक्षण दिख रहे हों। शोधकर्ताओं को संदेह था कि जोड़ की परत बनाने वाली कोशिकाएं, जिन्हें सिनोवियल फाइब्रोब्लास्ट कहा जाता है, ऐसे रासायनिक संकेत छोड़ रही हैं जो सीधे तंत्रिकाओं को उत्तेजित करते हैं। उन्होंने संकेतों के एक समूह पर ध्यान केंद्रित किया जो कोशिकाओं के भीतर एक विशिष्ट मार्ग (पाथवे) को सक्रिय करने के लिए जाने जाते हैं, एक ऐसा मार्ग जो आनुवंशिक निर्देशों के लिए एक स्विचबोर्ड की तरह कार्य करता है। पिछले कार्यों से पता चला था कि तीन प्रोटीन—इंटरल्यूकिन-6, इंटरल्यूकिन-11 और ल्यूकेमिया इनहिबिटरी फैक्टर—जोड़ों के तरल पदार्थ में मौजूद थे। टीम यह जानना चाहती थी कि इनमें से कौन सा प्रोटीन दर्द का प्राथमिक चालक है।
उत्तर खोजने के लिए, वैज्ञानिकों ने एक डिश में मानव संवेदी न्यूरॉन्स उगाए। ये वे तंत्रिका कोशिकाएं हैं जो दर्द महसूस करने के लिए जिम्मेदार हैं, जिन्हें स्टेम सेल्स से बनाया गया था ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वे स्वस्थ और मानव हैं। उन्होंने इन न्यूरॉन्स को दर्द वाले अर्थराइटिस वाले रोगियों के घुटनों से लिए गए तरल पदार्थ के संपर्क में रखा। न्यूरॉन्स ने अपने भीतर एक विशिष्ट प्रोटीन को सक्रिय करके प्रतिक्रिया दी, जो एक संकट के संकेत (डिस्ट्रैस सिग्नल) प्राप्त करने का लक्षण है। जब टीम ने ल्यूकेमिया इनहिबिटरी फैक्टर को रोकने वाले एक पदार्थ को जोड़ा, तो वह संकट का संकेत गायब हो गया। इसके विपरीत, अन्य दो प्रोटीनों को रोकने का बहुत कम प्रभाव पड़ा। इस प्रयोग ने खुलासा किया कि ल्यूकेमिया इनहिबिटरी फैक्टर ही वह प्रमुख शक्ति थी जो तंत्रिका कोशिकाओं को जोड़ के तरल पदार्थ के प्रति प्रतिक्रिया करने के लिए प्रेरित कर रही थी।
शोधकर्ताओं ने और गहराई से देखा कि तंत्रिका कोशिकाओं के भीतर क्या हो रहा है। उन्होंने न्यूरॉन्स के संपर्क में आने के बाद उनकी आनुवंशिक सूचनाओं, या ट्रांसक्रिप्टोम का विश्लेषण किया। उन्होंने पाया कि इस एकल प्रोटीन ने कोशिका के व्यवहार में एक बड़ा बदलाव लाया। इसने उन सैकड़ों जीनों को सक्रिय कर दिया जो तंत्रिकाओं को अतिसंवेदनशील बनाने के लिए जाने जाते हैं। इन जीनों में उन चैनलों के निर्माण के निर्देश शामिल थे जो दर्द के संकेतों को तंत्रिका कोशिका से अधिक आसानी से गुजरने देते हैं, और ऐसे रिसेप्टर्स जो कोशिका को खतरे के प्रति अधिक सतर्क बनाते हैं। जब टीम ने इसकी तुलना अन्य दो प्रोटीनों, इंटरल्यूकिन-6 और इंटरल्यूकिन-11 से की, तो उन्होंने पाया कि ल्यूकेमिया इनहिबिटरी फैक्टर ने तंत्रिका की आनुवंशिक गतिविधि में बहुत बड़ा और गहरा बदलाव किया। यह एकमात्र प्रोटीन था जो तंत्रिका को उच्च सतर्कता की स्थिति में पूरी तरह से पुनर्गठित करने में सक्षम था।
इन निष्कर्षों की पुष्टि एक जीवित प्रणाली में करने के लिए, टीम ने चूहों का उपयोग किया। उन्होंने चूहों में अर्थराइटिस उत्पन्न किया और प्रभावित जोड़ों में प्रोटीन के स्तर को मापा। उन्होंने पाया कि दर्द वाले, सूजन वाले घुटनों में स्वस्थ घुटनों की तुलना में प्रोटीन का स्तर काफी अधिक था। इसके बाद उन्होंने परीक्षण किया कि क्या यह प्रोटीन अपने आप दर्द पैदा कर सकता है। उन्होंने बिना अर्थराइटिस वाले स्वस्थ चूहे के घुटने में इस प्रोटीन की एक छोटी मात्रा सीधे इंजेक्ट की। चूहे ने स्वतः दर्द के कोई लक्षण नहीं दिखाए, जैसे कि लंगड़ाना, लेकिन वह दबाव के प्रति बहुत संवेदनशील हो गया। जब शोधकर्ताओं ने घुटने को दबाया, तो चूहे ने पहले की तुलना में बहुत हल्के स्पर्श पर प्रतिक्रिया दी। इससे यह सिद्ध हुआ कि प्रोटीन अकेले ही दर्द की दहलीज को कम करने के लिए पर्याप्त था, जिससे जोड़ बिना सूजन के भी दर्दनाक महसूस होने लगा।
अध्ययन ने यह भी पता लगाया कि यह प्रोटीन तंत्रिकाओं की भौतिक संरचना को कैसे प्रभावित करता है। एक विशेष उपकरण का उपयोग करते हुए जो वैज्ञानिकों को तंत्रिका तंतुओं (नर्व फाइबर्स) को बढ़ते हुए देखने की अनुमति देता है, उन्होंने पाया कि जब प्रोटीन मौजूद था, तो कटने के बाद तंत्रिकाएं लंबी और अधिक सक्रिय रूप से बढ़ीं। यह सुझाव देता है कि प्रोटीन न केवल तंत्रिकाओं को दर्द के प्रति संवेदनशील बनाता है, बल्कि उन्हें बढ़ने और अपने कनेक्शन बदलने के लिए भी प्रोत्साहित करता है, जो दीर्घकालिक दर्द स्थितियों में योगदान दे सकता है। शोधकर्ताओं ने पुष्टि की कि वही परिवर्तन मानव तंत्रिका कोशिकाओं और चूहे की तंत्रिका कोशिकाओं में हुए, जिससे पता चलता है कि यह तंत्र विभिन्न प्रजातियों में सुसंगत है।
ये निष्कर्ष एक स्पष्ट तंत्र की ओर संकेत करते हैं कि क्यों सूजन नियंत्रण में होने के बावजूद रुमेटॉइड अर्थराइटिस में दर्द बना रहता है। जोड़ में सिनोवियल फाइब्रोब्लास्ट, ल्यूकेमिया इनहिबिटरी फैक्टर छोड़ते हैं, जो संवेदी तंत्रिकाओं तक पहुँचता है और उनके आनुवंशिक कोड को फिर से लिख देता है। यह तंत्रिकाओं को दबाव के प्रति अतिसंवेदनशील बनाता है और दर्द के संकेत भेजने की संभावना बढ़ाता है। अध्ययन सुझाव देता है कि इस विशिष्ट प्रोटीन को रोकना दर्द के उपचार का एक नया तरीका हो सकता है, विशेष रूप से उन रोगियों के लिए जो वर्तमान सूजन-रोधी उपचारों के प्रति प्रतिक्रिया नहीं दे रहे हैं। केवल सूजन के बजाय तंत्रिका संवेदनशीलता के मूल कारण को लक्षित करके, डॉक्टर उन लोगों को राहत दे सकते हैं जो वर्तमान में अनसुलझे जोड़ों के दर्द से पीड़ित हैं। यह शोध भविष्य की चिकित्सा पद्धतियों के लिए एक ठोस लक्ष्य प्रदान करता है, जो इस विचार से आगे बढ़कर कि दर्द केवल सूजन का एक लक्षण है, इसे विशिष्ट रासायनिक संकेतों द्वारा संचालित एक अलग जैविक प्रक्रिया के रूप में पहचानता है।
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