Causal effects of early-life traits on lung function trajectory: a Mendelian randomization study
यह मेंडेलियन रैंडमाइजेशन अध्ययन बचपन से शुरू होने वाले अस्थमा को फेफड़ों के कार्य के निम्न स्तर के प्रक्षेपवक्र (subnormal lung function trajectories) के लिए एक कारण जोखिम कारक के रूप में पहचानता है, जो यह सुझाव देता है कि इसका अनुकूलित प्रबंधन क्रोनिक ऑब्सट्रक्टिव पल्मोनरी डिजीज को रोकने में मदद कर सकता है।
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क्रोनिक ऑब्सट्रक्टिव पल्मोनरी डिजीज (COPD), जिसे अक्सर COPD कहा जाता है, एक ऐसी स्थिति है जो धीरे-धीरे सांस लेना कठिन बना देती है, जिससे अंततः दुनिया भर के लाखों लोगों को गंभीर विकलांगता और मृत्यु का सामना करना पड़ता है। लंबे समय तक, डॉक्टरों का मानना था कि यह बीमारी लगभग पूरी तरह से धूम्रपान का परिणाम है, लेकिन अब हम समझते हैं कि यह कहानी अधिक जटिल है। किसी व्यक्ति को COPD होने का जोखिम अक्सर उनके सिगरेट पीने से दशकों पहले ही तय हो जाता है, जो इस बात से आकार लेता है कि बचपन से लेकर वयस्कता की शुरुआत तक उनके फेफड़े कैसे बढ़ते और बदलते हैं। कुछ लोग ऐसे पथ पर चलते हैं जहाँ उनके फेफड़ों की कार्यक्षमता उच्च और स्वस्थ बनी रहती है, जबकि अन्य ऐसे पथ पर चलते हैं जहाँ उनकी श्वसन क्षमता शुरुआत से ही औसत से कम होती है और वैसी ही बनी रहती है। यह निचला पथ भविष्य की बीमारी के लिए एक प्रमुख चेतावनी संकेत है। वैज्ञानिक लंबे समय से संदेह कर रहे थे कि जीवन के शुरुआती चरण में होने वाली चीजें—जैसे कि जन्म के समय बच्चे का वजन, क्या बच्चे को एलर्जी है, या क्या उसे अस्थमा है—शायद इस कारण से हैं कि कुछ फेफड़े इस कठिन पथ को अपनाते हैं। हालांकि, क्योंकि ये शुरुआती कारक अक्सर एक बच्चे के जीवन के अन्य हिस्सों, जैसे कि उसके परिवार की आय या उसके माता-पिता की धूम्रपान की आदतों के साथ उलझे होते हैं, इसलिए यह साबित करना बहुत कठिन रहा है कि इनमें से कौन से कारक वास्तव में नुकसान पहुंचा रहे हैं और कौन से केवल उसके साथ घटित हो रहे हैं।
इस उलझन को सुलझाने के लिए, शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक ऐसी विधि की ओर रुख किया जो मानव आनुवंशिकी (जेनेटिक्स) का उपयोग एक प्राकृतिक प्रयोग के रूप में करती है। उन्होंने यूनाइटेड किंगडम के लोगों के एक बड़े समूह पर ध्यान केंद्रित किया जिनका जन्म से पहले से ही पीछा किया जा रहा है, और उनके बचपन से लेकर तीस की उम्र तक के स्वास्थ्य को ट्रैक किया गया है। निषेचन के समय विरासत में मिले विशिष्ट आनुवंशिक विविधताओं को देखकर, जो गुणों के एक यादृच्छिक आवंटन की तरह कार्य करते हैं, शोधकर्ता यह देख सके कि क्या कुछ बचपन के लक्षण वास्तव में निम्न फेफड़ों की कार्यक्षमता का कारण बनते हैं, बजाय इसके कि वे केवल उससे जुड़े हों। उन्होंने नौ अलग-अलग शुरुआती जीवन के कारकों की जांच की, जिनमें जन्म का वजन, बचपन में घरघराहट (wheezing), अस्थमा और बॉडी मास इंडेक्स शामिल थे, ताकि यह देखा जा सके कि कौन से कारक फेफड़ों को एक हानिकारक प्रक्षेपवक्र (trajectory) की ओर ले जा रहे हैं।
शोधकर्ताओं ने सबसे पहले पांच हजार से अधिक प्रतिभागियों के श्वसन पैटर्न का मानचित्र तैयार किया। उन्होंने आठ, पंद्रह, चौबीस और तीस वर्ष की आयु में फेफड़ों की क्षमता को मापा, और प्रतिभागियों को उनके श्वसन परिवर्तन के आधार पर पांच अलग-अलग समूहों में विभाजित किया। दो समूह विशेष रूप से कम फेफड़ों की कार्यक्षमता वाले पाए गए: एक समूह जो लगातार निम्न बना रहा, और दूसरा जो औसत से कम था लेकिन उतना गंभीर नहीं था। जब टीम ने अवलोकन संबंधी डेटा (observational data) को देखा, तो उन्होंने पाया कि जिन बच्चों को अस्थमा था, बचपन में घरघराहट हुई थी, या जो बिल्ली के डेंड्र (dander) या धूल के कणों जैसे सामान्य एलर्जी कारकों के प्रति संवेदनशील थे, उनमें इन निम्न-कार्यक्षमता वाले समूहों में होने की अधिक संभावना थी। इसके विपरीत, उच्च जन्म वजन और बचपन में उच्च बॉडी मास इंडेक्स वाले बच्चे इन समूहों में होने की कम संभावना रखते थे।
हालांकि, केवल अवलोकन से यह पुष्टि नहीं की जा सकती थी कि ये कारक कारण थे। सच्चाई जानने के लिए, शोधकर्ताओं ने अपनी जेनेटिक विधि लागू की। उन्होंने अस्थमा और जन्म के वजन जैसे लक्षणों के ज्ञात आनुवंशिक मार्करों के आधार पर प्रत्येक प्रतिभागी के लिए एक जेनेटिक स्कोर बनाया, और फिर पूछा कि क्या ये जेनेटिक स्कोर यह भविष्यवाणी करते हैं कि एक व्यक्ति फेफड़ों के किस पथ का अनुसरण करेगा। एक विशिष्ट कारक के लिए परिणाम चौंकाने वाले थे। जेनेटिक विश्लेषण ने पुख्ता सबूत दिए कि बचपन में शुरू होने वाला अस्थमा इन निम्न फेफड़ों की कार्यक्षमता के पथों का एक सीधा कारण है। जो बच्चे आनुवंशिक रूप से अस्थमा विकसित करने के प्रति संवेदनशील थे, उनके वयस्कता तक कम श्वसन क्षमता वाले पथ का अनुसरण करने की संभावना काफी अधिक थी। यह सुझाव देता है कि बचपन में अस्थमा के कारण होने वाली सूजन और वायुमार्ग के परिवर्तन केवल गायब नहीं होते; वे फेफड़ों के विकास और वृद्धि को स्थायी रूप रूप से बदल सकते हैं, जिससे एक व्यक्ति दशकों बाद सांस लेने की समस्याओं के मार्ग पर अग्रसर हो जाता है।
अन्य कारकों के लिए, कहानी कम स्पष्ट थी। जबकि डेटा ने दिखाया कि उच्च जन्म वजन और बचपन में उच्च बॉडी मास इंडेक्स वाले बच्चों में बेहतर फेफड़ों की कार्यक्षमता होने की प्रवृत्ति थी, जेनेटिक विश्लेषण ने इन लक्षणों के लिए उसी तरह सीधा कारण संबंध की पुष्टि नहीं की जैसा कि अवलोकन में देखा गया था। जन्म के वजन और बचपन की एलर्जी के लिए जेनेटिक साक्ष्य अवलोकन की दिशा में ही इशारा कर रहे थे, लेकिन निश्चित होने के लिए पर्याप्त मजबूत नहीं थे। इसी तरह, जेनेटिक डेटा ने सुझाव दिया कि बचपन के बॉडी मास इंडेक्स ने सीधे तौर पर निम्न फेफड़ों की कार्यक्षमता के पथों को प्रभावित नहीं किया, जिससे संकेत मिलता है कि यह संबंध अधिक जटिल हो सकता है या अन्य कारकों से प्रभावित हो सकता है। अध्ययन ने यह भी देखा कि क्या फेफड़ों की कार्यक्षमता शरीर के वजन में बदलाव का कारण बनती है, जिसमें इस बात के प्रमाण मिले कि बचपन में बेहतर फेफड़ों की कार्यक्षमता वास्तव में कम बॉडी मास इंडेक्स की ओर ले जा सकती है, न कि इसके विपरीत।
शोधकर्ता अपनी इस स्टडी की सीमाओं को स्वीकार करते हैं, विशेष रूप से इसलिए क्योंकि उनके द्वारा उपयोग किए गए जेनेटिक उपकरण परीक्षण किए गए प्रत्येक कारक के बहुत छोटे प्रभावों का पता लगाने के लिए पर्याप्त शक्तिशाली नहीं थे। वे यह भी नोट करते हैं कि उनके निष्कर्ष एक विशिष्ट आबादी पर आधारित हैं जो मुख्य रूप से यूरोपीय वंश की है, जिसका अर्थ है कि परिणाम अन्य समूहों में भिन्न हो सकते हैं। इन सीमाओं के बावजूद, यह अध्ययन एक स्पष्ट और महत्वपूर्ण अंतर्द зрения प्रदान करता है: बचपन का अस्थमा केवल एक अस्थायी बीमारी नहीं है जिससे बच्चे उबर जाते हैं। इसके बजाय, यह एक कारण बल प्रतीत होता है जो फेफड़ों के स्वास्थ्य के प्रक्षेपवक्र को स्थायी रूप से आकार दे सकता है। यह खोज भविष्य में होने वाली क्रोनिक फेफड़ों की बीमारी को रोकने के लिए ध्यान केंद्रित करने के तरीके को बदल देती है। यदि बचपन में अस्थमा एक प्राथमिक चालक है, तो बच्चों में अस्थमा के निदान और उपचार में सुधार करना भविष्य में क्रोनिक ऑब्सट्रक्टिव पल्मोनरी डिजीज को रोकने के लिए एक शक्तिशाली रणनीति हो सकती है, जो अगली पीढ़ी के फेफड़ों की रक्षा कर सकती है, इससे बहुत पहले कि वे कभी धूम्रपान या प्रदूषण के जोखिम का सामना करें।
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