Stress-Related Methylation Risk Scores Predict Coronary Heart Disease

अपने शरीर की कल्पना एक हलचल भरे शहर के रूप में करें जहाँ हर इमारत एक कोशिका है, और उन इमारतों के कैसे कार्य करने के ब्लूप्रिंट (नक्शे) आपके DNA में लिखे गए हैं। आमतौर पर, ये ब्लूप्रिंट एक तिजोरी में बंद रहते हैं, लेकिन कभी-कभी, शहर को पूरे ब्लूप्रिंट को फिर से लिखे बिना किसी इमारत के काम करने के तरीके को बदलने की आवश्यकता होती है। यहीं पर एपिजेनेटिक्स (epigenetics) आता है। एपिजेनेटिक्स को ब्लूप्रिंट से चिपके हुए स्टिकी नोट्स, हाइलाइटर और पेपरक्लिप की एक परत के रूप में सोचें। ये निशान पन्ने पर लिखे शब्दों को नहीं बदलते हैं, लेकिन वे कोशिका की निर्माण टीम को बताते हैं कि किन हिस्सों का निर्माण करना है, किन्हें अनदेखा करना है, और कितनी ज़ोर से चिल्लाना है। इन "स्टिकी नोट्स" के सबसे सामान्य प्रकारों में से एक को DNA मिथाइलेशन (DNA methylation) कहा जाता है।

अब, कल्पना करें कि शहर लगातार तनाव में है—शायद वहाँ एक शोर मचाने वाली निर्माण टीम है, या ट्रैफिक जाम है, या कोई डरावना तूफान है। जब कोई व्यक्ति उच्च स्तर के मनोसामाजिक तनाव (psychosocial stress) का अनुभव करता है (जैसे नौकरी छूटना, ब्रेकअप, या पारिवारिक आपात स्थिति), तो यह एक शहर-व्यापी अलार्म बजने जैसा होता है। वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि इस तरह का तनाव आपके हृदय के लिए बुरा है, विशेष रूप से कोरोनरी हार्ट डिजीज (CHD) के लिए, जो तब होता है जब हृदय को पोषण देने वाली सड़कें (धमनियां) अवरुद्ध हो जाती हैं। लेकिन लंबे समय तक, हमें यह नहीं पता था कि तनाव वास्तव में ब्लूप्रिंट के अंदर कैसे पहुँचा ताकि वह रुकावट पैदा कर सके। क्या तनाव ने केवल लोगों को खराब खान-पान की ओर धकेला? या क्या इसने शारीरिक रूप से इस बात को बदल दिया कि उनकी कोशिकाएं अपने स्वयं के निर्देशों को कैसे पढ़ती हैं? यह शोध उसी रहस्य की गहराई में जाता है, यह पूछते हुए कि क्या तनाव हमारे DNA पर एक विशिष्ट "फिंगरप्रिंट" छोड़ता है जो भविष्य में दिल के दौरे की भविष्यवाणी कर सकता है।

तनावपूर्ण स्टिकी नोट्स की कहानी

इस अध्ययन में, शोधकर्ताओं की एक टीम ने जासूस की भूमिका निभाने का निर्णय लिया। वे देखना चाहते थे कि क्या वे स्टिकी नोट्स (मिथाइलेशन) के एक विशिष्ट पैटर्न को खोज सकते हैं जो तनाव के समय दिखाई देता है, और फिर यह देख सकते हैं कि क्या वह पैटर्न भविष्य में हृदय रोग की भविष्यवाणी कर सकता है। उन्होंने अपना ध्यान विमेंस हेल्थ इनिशिएटिव (WHI) की पोस्टमेनोपॉज़ल महिलाओं के एक समूह पर केंद्रित किया, जो हजारों महिलाओं को कई वर्षों तक ट्रैक करने वाला एक विशाल प्रोजेक्ट है।

सबसे पहले, टीम ने इन महिलाओं से उनके जीवन के बारे में पूछा। उन्होंने पिछले एक वर्ष के "तनावपूर्ण जीवन की घटनाओं" (SLEs) को गिनने के लिए एक प्रश्नावली का उपयोग किया, जैसे परिवार में मृत्यु, तलाक, या नौकरी खोना। उन्होंने कोशिकाओं में DNA मिथाइलेशन को देखने के लिए रक्त के नमूने भी लिए। यह शहर के ब्लूप्रिंट का स्नैपशॉट लेने जैसा था ताकि यह देखा जा सके कि किन ब्लूप्रिंट्स पर सबसे अधिक "तनाव वाले नोट्स" लगे हुए हैं।

बड़ी खोज: द स्ट्रेस स्कोर
शोधकर्ताओं ने पाया कि जिन महिलाओं ने अधिक तनाव की सूचना दी थी, उनके DNA पर स्टिकी नोट्स का एक बहुत ही विशिष्ट पैटर्न था। उन्होंने DNA पर 841 विशिष्ट स्थानों की पहचान की जहाँ तनाव अधिक होने पर मिथाइलेशन बदल गया था। इनमें से अधिकांश स्थानों (742) पर सामान्य से कम स्टिकी नोट्स थे (हाइपोमिथाइलेटेड), जबकि कुछ पर अधिक थे (हाइपरमिथाइलेटेड)।

इसे ट्रैक करना आसान बनाने के लिए, वैज्ञानिकों ने एक "स्ट्रेस मिथाइलेशन रिस्क स्कोर" (MRS) बनाया। इस स्कोर को अपने DNA से बना एक तनाव थर्मामीटर के रूप में सोचें।

• MRS841: सभी 841 तनाव-संबंधी स्थानों पर आधारित एक स्कोर।
• MRS13: केवल 13 सबसे मजबूत, सबसे विश्वसनीय स्थानों पर आधारित एक सरल स्कोर।

फिर उन्होंने पूछा: "क्या यह तनाव थर्मामीटर दिल के दौरे की भविष्यवाणी करता है?"
इसका उत्तर एक जोरदार हाँ था। महिलाओं के मूल समूह में, जिनका तनाव स्कोर अधिक था (जिसका अर्थ था कि उनका DNA ऐसा दिख रहा था जैसे वह तनावपूर्ण समय से गुजरा हो), उनमें अगले 16.7 वर्षों (औसत रूप से) में हृदय रोग विकसित होने की संभावना उन लोगों की तुलना में 33% से 37% अधिक थी जिनका स्कोर कम था। यह केवल एक इत्तेफाक नहीं था; गणित ने दिखाया कि धूम्रपान या वजन जैसी अन्य चीजों के बावजूद एक बहुत मजबूत संबंध था।

"मिडलमैन" का रहस्य
शोधकर्ता यह भी जानना चाहते थे: क्या तनाव इन DNA परिवर्तनों के माध्यम से हृदय रोग का कारण बन रहा है? यह पता चला कि तनावग्रस्त लोगों को हृदय रोग होने के पीछे लगभग 16.5% से 17.7% कारण यह है कि उनका DNA इस तरह से चिह्नित हो जाता है। तनाव DNA को बदल देता है, और वे परिवर्तन हृदय को परेशानी की ओर धकेलते हुए प्रतीत होते हैं। यह एकमात्र कारण नहीं है (तनाव आहार और नींद को भी प्रभावित करता है), लेकिन यह पहेली का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।

नए समूहों पर सिद्धांत का परीक्षण
यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह पहले समूह की कोई अजीब विशेषता नहीं थी, टीम ने अपने "तनाव थर्मामीटर" का परीक्षण लोगों के दो अन्य बड़े समूहों पर किया: जैक्सन हार्ट स्टडी (मुख्य रूप से अफ्रीकी अमेरिकी पुरुष और महिलाएं) और मल्टी-एथनिक स्टडी ऑफ एथेरोस्क्लेरोसिस (विभिन्न नस्लों के पुरुषों और महिलाओं का मिश्रण)।

• सरल स्कोर (MRS13) ने इन नए समूहों में भी पूरी तरह से काम किया, और पहले समूह की तरह ही हृदय रोग के जोखिम की उतनी ही अच्छी भविष्यवाणी की।
• बड़े स्कोर (MRS841) ने एक समान रुझान दिखाया लेकिन नए समूहों में सांख्यिकीय निश्चितता के उसी स्तर तक नहीं पहुँच सका, संभवतः इसलिए क्योंकि उन लोगों में "तनाव के नोट्स" थोड़े अलग थे जो सभी पोस्टमेनोपॉज़ल महिलाएँ नहीं थीं।

ज़ूम इन: कौन काम कर रहा है?
यहाँ मामला वास्तव में दिलचस्प हो जाता है। रक्त केवल एक बड़ा सूप नहीं है; यह विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं का मिश्रण है, जैसे शरीर की गश्त करने वाले सैनिक (श्वेत रक्त कोशिकाएं)। शोधकर्ताओं ने टेंसर कंपोजिशन एनालिसिस (tensor composition analysis) नामक एक विशेष कंप्यूटर ट्रिक का उपयोग यह पता लगाने के लिए किया कि कौन सा विशिष्ट "सैनिक" तनाव के नोट्स ले जा रहा है।
उन्होंने पाया कि मोनोसाइट्स (एक प्रकार की प्रतिरक्षा कोशिका जो एक फर्स्ट रिस्पोंडर के रूप में कार्य करती है) मुख्य अपराधी थे। 841 तनाव वाले स्थानों में से, 133 स्थान विशेष रूप से मोनोसाइट्स में बदल रहे थे। वास्तव में, मोनोसाइट्स में होने वाले लगभग सभी परिवर्तन "हाइपोमिथाइलेशन" (स्टिकी नोट्स का कम होना) थे, जो यह सुझाव देता है कि तनाव इन प्रतिरक्षा कोशिकाओं को अधिक सक्रिय और शायद अधिक सूजन संबंधी (inflammatory) बनने का निर्देश दे रहा है। यह ऐसा है जैसे तनाव का अलार्म मोनोसाइट्स को अपनी ढाल गिराने और चिल्लाना शुरू करने के लिए कह रहा है, जो अंततः हृदय की सड़कों को अवरुद्ध कर देता है।

इसका क्या अर्थ है (और क्या नहीं है)

यह शोध बताता है कि तनाव हमारे DNA पर, विशेष रूप से हमारी प्रतिरक्षा कोशिकाओं में, एक भौतिक, मापने योग्य निशान छोड़ता है, और यह निशान हृदय रोग के लिए एक प्रारंभिक चेतावनी प्रणाली के रूप में कार्य कर सकता है। यह एक ब्लूप्रिंट पर ग्रीस के धब्बे को खोजने जैसा है जो बताता है कि एक मशीन गर्म होने वाली है।

हालाँकि, लेखक सावधानी बरतते हुए कहते हैं कि यह अभी तक कोई जादुई इलाज नहीं है।

• उन्होंने यह साबित नहीं किया कि स्टिकी नोट्स को ठीक करने से हृदय रोग रुक जाएगा; उन्होंने केवल यह पाया कि नोट्स मौजूद हैं।
• वे अन्य समूहों पर तनाव के स्तर के लिए "तनाव थर्मामीटर" का परीक्षण नहीं कर सके क्योंकि उन समूहों के पास समान तनाव प्रश्नावली नहीं थी, इसलिए वे निश्चित रूप से नहीं कह सकते कि स्कोर पुरुषों या कम उम्र के लोगों में तनाव की भविष्यवाणी करता है, केवल यह कि यह हृदय रोग की भविष्यवाणी करता है।
• यह अध्ययन अवलोकनों (observations) पर आधारित है, इसलिए हालांकि संबंध मजबूत है, यह साबित नहीं करता कि DNA परिवर्तन अपने आप हृदय रोग का कारण बनते हैं (हालांकि गणित बताता है कि वे एक बड़ी भूमिका निभाते हैं)।

संक्षेप में, यह शोध हमें तनाव को देखने का एक नया तरीका देता है: यह केवल आपके दिमाग में एक भावना नहीं है; यह आपकी कोशिकाओं में एक भौतिक परिवर्तन है जिसे आपका शरीर याद रखता है, और यह स्मृति शायद इस बात की कुंजी है कि तनाव आपके हृदय के लिए इतना कठिन क्यों है।