Neuroprotective Effect of Phytochemically Characterized Fractions of Semecarpus anacardium Against Cerebral Ischemia-Reperfusion Injury in Rats

स्ट्रोक मस्तिष्क में रक्त प्रवाह का एक अचानक, हिंसक व्यवधान है, जो मस्तिष्क की कोशिकाओं को जीवित रहने के लिए आवश्यक ऑक्सीजन और ईंधन को काट देता है। जब रक्त का प्रवाह रुक जाता है, तो क्षति की एक प्राथमिक लहर तुरंत होती है। हालाँकि, जब डॉक्टर ऊतकों को बचाने के लिए परिसंचरण को बहाल करते हैं, तो इसके बाद एक दूसरी, अक्सर अधिक विनाशकारी लहर आ सकती है। यह माध्यमिक चोट, जिसे रीपरफ्यूजन इंजरी (reperfusion injury) कहा जाता है, इसलिए होती है क्योंकि ऑक्सीजन की अचानक वापसी एक अराजक रासायनिक प्रतिक्रिया को जन्म देती है। ऑक्सीजन की कमी से कमजोर हुई मस्तिष्क कोशिकाएं अचानक हानिकारक अणुओं से भर जाती हैं जो जंग की तरह काम करते हैं, कोशिका झिल्ली को संक्षारित (corrode) करते हैं और सूजन को सक्रिय करते हैं जो उन प्रतिरक्षा कोशिकाओं को बुलाती है जो उसी ऊतक पर हमला करती हैं जिसकी उन्हें रक्षा करनी होती है। यह जटिल क्षति प्रक्रिया वर्तमान दवाओं के साथ रोकना कठिन है, जिनका कार्य करने के लिए समय का एक बहुत ही सीमित अंतराल होता है या वे खतरनाक दुष्प्रभाव पैदा कर सकती हैं। इस कारण से, वैज्ञानिक तेजी से प्रकृति में ऐसे यौगिकों की तलाश कर रहे हैं जो इस तूफान को शांत कर सकें, और एक साथ कई मार्गों के माध्यम से सुरक्षा प्रदान कर सकें।

हाल ही में एक अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने जांच की कि क्या 'भल्लतक' के रूप में जानी जाने वाली एक वनस्पति, सेमेकार्पस एनाकार्डियम (Semecarpus anacardium), इस विशिष्ट प्रकार की चोट से मस्तिष्क की रक्षा करने की क्षमता रखती है। सदियों से, इस पौधे का उपयोग तंत्रिका संबंधी स्थितियों के उपचार के लिए किया जाता रहा है, लेकिन स्ट्रोक के रासायनिक अराजक स्वरूप से लड़ने की इसकी क्षमता का आधुनिक प्रयोगशाला सेटिंग में व्यवस्थित रूप से परीक्षण नहीं किया गया था। भारत के एक कॉलेज के फार्माकोलॉजिस्ट के नेतृत्व में टीम ने यह देखने के लिए प्रयास किया कि क्या इस पेड़ के बीजों के अर्क (extracts) चूहों को रक्त के प्रवाह की अस्थायी रुकावट से होने वाली मस्तिष्क क्षति से बचा सकते हैं। उन्होंने पौधे के दो विशिष्ट संस्करणों पर ध्यान केंद्रित किया: अल्कोहल और पानी से बना एक सामान्य मिश्रण, और एक अधिक परिष्कृत अंश (fraction) जो विशेष रूप से फ्लेवोनोइड्स और फेनोलिक एसिड जैसे सेमी-पोलर यौगिकों को निकालता है।

शोधकर्ताओं ने परिष्कृत अर्क की रासायनिक संरचना का सावधानीपूर्वक विश्लेषण करके शुरुआत की। उन्होंने पाया कि यह विशिष्ट प्राकृतिक यौगिकों से समृद्ध है, जिसमें गैलिक एसिड और क्वेरसेटिन शामिल हैं, जो हानिकारक मुक्त कणों (free radicals) को बेअसर करने की अपनी क्षमता के लिए जाने जाते हैं। उन्होंने भिलवानोल (bhilawanols) और एनाकार्डिक एसिड जैसे अन्य अद्वितीय पादप रसायनों की भी पहचान की। जानवरों पर परीक्षण करने से पहले, उन्होंने एक डिश में पुष्टि की कि यह अर्क वास्तव में एक शक्तिशाली एंटीऑक्सीडेंट के रूप में कार्य कर सकता है, जो नुकसानदेह रसायनों को सोखने और उन धातुओं से जुड़ने में सक्षम है जो अक्सर ऑक्सीडेटिव स्ट्रेस को बढ़ावा देते हैं। इस रासायनिक प्रोफाइल ने सुझाव दिया कि इस अर्क के पास स्ट्रोक की विनाशकारी प्रक्रियाओं में हस्तक्षेप करने के लिए सही उपकरण मौजूद हैं।

इसे जीवित प्रणाली में परीक्षण करने के लिए, टीम ने चूहों में स्ट्रोक का एक मॉडल बनाया। उन्होंने मस्तिष्क की एक प्रमुख धमनी को एक घंटे के लिए अस्थायी रूप से क्लैंप किया ताकि अवरोध का अनुकरण किया जा सके, और फिर रक्त के प्रवाह को वापस आने देने के लिए इसे छोड़ दिया, जो स्ट्रोक के रीपरफ्यूजन चरण की नकल करता है। जानवरों को समूहों में विभाजित किया गया था, जिनमें से कुछ को सामान्य अल्कोहल अर्क प्राप्त हुआ और अन्य को विभिन्न खुराकों पर परिष्कृत अंश प्राप्त हुआ, जबकि एक नियंत्रण समूह (control group) को केवल सेलाइन (saline) दिया गया। चौबीस घंटों के बाद, शोधकर्ताओं ने जानवरों के मस्तिष्क की जांच की ताकि यह देखा जा सके कि कितनी क्षति हुई है।

परिणामों ने उपचारित जानवरों और उन जानवरों के बीच एक स्पष्ट अंतर दिखाया जिन्हें कोई सुरक्षा नहीं मिली थी। अनुपचारित समूह में, मस्तिष्क ने गंभीर संकट के संकेत दिखाए: लिपिड पेरोक्सीडेशन (lipid peroxidation) का उच्च स्तर, जो अनिवार्य रूप से कोशिका झिल्लियों का जंग लगना है, और मस्तिष्क के अपने प्राकृतिक रक्षा एंजाइमों में महत्वपूर्ण गिरावट। मस्तिष्क का ऊतक सूजा हुआ, सूजन युक्त और मृत कोशिकाओं से भरा हुआ था। इसके विपरीत, जिन जानवरों को पौधे के अर्क, विशेष रूप से उच्चतम खुराक पर परिष्कृत अंश प्राप्त हुआ, उनमें उल्लेखनीय सुधार देखा गया। उनके मस्तिष्क ने सुरक्षात्मक एंजाइमों के स्वस्थ स्तर को बनाए रखा और उनमें उस संक्षारक क्षति का बहुत कम स्तर देखा गया जो नियंत्रण समूह में देखी गई थी। परिष्कृत अर्क उच्चतम खुराक पर इतना प्रभावी था कि उनके मस्तिष्क में ऑक्सीडेटिव तनाव का स्तर लगभग उन स्वस्थ जानवरों के समान था जिन्होंने स्ट्रोक का सामना नहीं किया था।

रासायनिक मार्करों के अलावा, सुरक्षा का भौतिक प्रमाण भी प्रभावशाली था। जब शोधकर्ताओं ने मृत कोशिकाओं को देखने के लिए मस्तिष्क के ऊतकों को रंगा (stain किया), तो अनुपचारित जानवरों में क्षति के बड़े, सफेद धब्बे प्रभावित मस्तिष्क क्षेत्र के लगभग एक-तिहाई हिस्से को कवर कर रहे थे। हालांकि, परिष्कृत पादप अर्क प्राप्त करने वाले जानवरों में, क्षति के क्षेत्र मुश्किल से दिखाई दे रहे थे, जिससे चोट का आकार स्वस्थ नियंत्रण समूह के समान छोटा हो गया। पौधे के अर्क ने रक्त-मस्तिष्क अवरोध (blood-brain barrier) को भी बरकरार रखा, जिससे तरल पदार्थ और विषाक्त पदार्थों का रिसाव रुक गया जो आमतौर पर स्ट्रोक के बाद होता है, और न्यूरॉन्स की नाजुक संरचना को संरक्षित किया। सूक्ष्मदर्शी के नीचे, उपचारित समूहों के मस्तिष्क कोशिकाएं संगठित और जीवित दिखीं, जबकि अनुपचारित कोशिकाएं सिकुड़ी हुई, अव्यवized और मरती हुई प्रतीत हुईं।

अध्ययन ने उन आणविक संकेतों की भी जांच की जो कोशिकाओं को मरने का निर्देश देते हैं। क्षतिग्रस्त मस्तिष्क में, प्रोटीन का भारी उछाल देखा गया जो कोशिका आत्महत्या को प्रेरित करते हैं, जिसे एपोप्टोसिस (apoptosis) नामक प्रक्रिया कहा जाता है। पादप अर्क ने मृत्यु के इन संकेतों की उपस्थिति को काफी कम कर दिया, प्रभावी रूप से मस्तिष्क कोशिकाओं को जीवित रहने का निर्देश दिया। इसके अलावा, अर्क ने सूजन संबंधी प्रतिक्रिया को शांत किया, उन रासायनिक संदेशवाहकों के स्तर को कम किया जो आमतौर पर मस्तिष्क के ऊतकों पर हमला करने के लिए प्रतिरक्षा कोशिकाओं को बुलाते हैं। परिष्कृत अंश ने सामान्य अल्कोहल अर्क की तुलना में लगातार बेहतर प्रदर्शन किया, जिससे पता चलता है कि इस अंश में अलग किए गए विशिष्ट सेमी-पोलर यौगिक ही उपचार के मुख्य चालक हैं।

यह कार्य तंत्रिका संबंधी विकारों के उपचार में सेमेकार्पस एनाकार्डियम के पारंपरिक उपयोग के लिए पहला कठोर वैज्ञानिक सत्यापन प्रदान करता है। यह प्रदर्शित करता है कि इस पौधे में प्राकृतिक रसायनों का एक शक्तिशाली संयोजन है जो स्ट्रोक की विनाशकारी श्रृंखला को रोकने में सक्षम है, जो मस्तिष्क को ऑक्सीडेटिव जंग और सूजन की आग दोनों से बचाता है। हालांकि यह अध्ययन चूहों पर किया गया था और मानव उपयोग के लिए सटीक आणविक मार्गों को समझने और सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है, ये निष्कर्ष हर्बल उपचारों को विकसित करने के लिए एक आशाजनक नया मार्ग प्रदान करते हैं जो एक दिन स्ट्रोक के बाद महत्वपूर्ण क्षणों के दौरान मानव मस्तिष्क की रक्षा करने में मदद कर सकते हैं।