A Lacticaseibacillus paracasei postbiotic rescues glucose-impaired serotonergic signalling in C. elegans and is antagonised by unmetabolised folic acid
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि एक *Lacticaseibacillus paracasei* पोस्टबायोटिक, विशेष रूप से कोफैक्टर 10-फॉर्मिल-टेट्राहाइड्रोफोलेट के माध्यम से, *C. elegans* में ग्लूकोज-बाधित सेरोटोनर्जिक सिग्नलिंग को पुनर्जीवित करता है और शारीरिक परिणामों में सुधार करता है, जो कि ग्लूकोज तनाव के तहत अनमेटाबोलाइज्ड फोलिक एसिड द्वारा विशिष्ट रूप से बाधित होता है।
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अपने शरीर की कल्पना एक हलचल भरे शहर के रूप में करें जहाँ नसों (न्यूरॉन्स) नामक नन्हे संदेशवाहक महत्वपूर्ण नोट्स पहुँचाने के लिए इधर-उधर दौड़ रहे हैं। इनमें से एक सबसे महत्वपूर्ण नोट "अच्छा महसूस करने" और चीजों को सुचारू रूप से चलाने के बारे में है, जिसका काम 'सेरोटोनिन' नामक एक रसायन द्वारा संभाला जाता है। इन संदेशवाहकों को सुचारू रूप से चलाने के लिए, उन्हें ईंधन और विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती है जिन्हें विटामिन कहा जाता है। इनमें से एक उपकरण 'फोलेट' (जिसे अक्सर फोलिक एसिड कहा जाता है) है, जो एक चाबी की तरह है जो संदेशवाहकों को अपना काम करने के लिए दरवाजा खोलने में मदद करती है। दशकों से, हमारे भोजन में फोलिक एसिड मिलाना एक बड़ी सफलता रही है, जो शिशुओं में जन्म दोषों को रोकता है। हालाँकि, वैज्ञानिकों ने एक अजीब सी गड़बड़ी देखी है: उन लोगों में जिनका रक्त शर्करा (ब्लड शुगर) का स्तर पहले से ही अधिक है (जैसे मधुमेह में) या विटामिन B12 का स्तर कम है, बहुत अधिक फोलिक एसिड होने से फायदे के बजाय अधिक समस्याएँ होती हैं। यह ऐसा है जैसे चाबी ताले में फंस गई हो, जिससे संदेशवाहक मदद करने के बजाय जाम हो जाते हैं। लेकिन ऐसा क्यों होता है, और क्या इसे ठीक करने का कोई तरीका है?
यहाँ इस कहानी के नन्हे नायक आते हैं: हमारे मुँह और आंतों में रहने वाले सूक्ष्म बैक्टीरिया, और C. elegans नामक एक बहुत छोटा, बहुत बहादुर कृमि (वॉर्म)। यह कृमि विज्ञान की दुनिया में एक सुपरस्टार है क्योंकि इसके पूरे तंत्रिका तंत्र का मानचित्र तैयार है, और यह चीनी और विटामिन के प्रति इंसानों के समान ही प्रतिक्रिया देता है। इस अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने इन कृमियों का उपयोग करके एक रहस्य की जांच की: क्या एक विशिष्ट प्रकार का मित्रवत बैक्टीरिया, Lacticaseibacillus paracasei, उन जाम हुए सेरोटोनिन संदेशवाहकों को ठीक करने के लिए एक मैकेनिक के रूप में कार्य कर सकता है जब वे चीनी से अभिभूत होते हैं? और क्या "खराब" प्रकार का फोलिक एसिड (वह प्रकार जो हमारे रक्त में जमा होता है) इस सुधार को काम करने से रोकता है?
शोधकर्ताओं ने पाया कि जब कृमियों को उच्च चीनी वाला आहार दिया गया, तो उनके सेरोटोनिन संदेशवाहक हड़ताल पर चले गए, जिससे उनके विद्युत संकेत रुक गए। लेकिन जब कृमियों को L. paracasei बैक्टीरिया से बना एक विशेष "सूप" (एक सेल-फ्री लाइसेट, जिसका अर्थ है कोई जीवित बैक्टीरिया नहीं, केवल उनके स्रावित तत्व) खिलाया गया, तो संदेशवाहक फिर से काम करने लगे! इस सूप में जादुई सामग्री एक विशिष्ट, प्राकृतिक रूप का फोलेट निकली जिसे 10-फॉर्मिल-टेट्राहाइड्रोफोलेट कहा जाता है। इसे एक उच्च-गुणवत्ता वाली, कस्टम-मेड चाबी के रूप में समझें जो ताले में पूरी तरह फिट बैठती है।
हालाँकि, यहाँ एक पेंच था। शोधकर्ताओं ने पाया कि यदि उन्होंने चीनी के तनाव के दौरान मिश्रण में एक विशिष्ट प्रकार का सिंथेटिक फोलिक एसिड (जिसे अनमेटबोलाइज्ड फोलिक एसिड या UMFA कहा जाता है) मिलाया, तो सुधार काम करना बंद कर गया। यह ऐसा था जैसे सिंथेटिक चाबी बहुत बड़ी और अनाड़ी थी; इसने ताले को जाम कर दिया, जिससे अच्छी, कस्टम-मेड चाबी को अंदर जाने से रोक दिया गया। यह केवल तभी हुआ जब चीनी मौजूद थी, जिससे पता चलता है कि उच्च चीनी ताले को गलत तरह की चाबी के प्रति अधिक संवेदनशील बना देती है।
अध्ययन केवल न्यूरॉन्स तक ही सीमित नहीं रहा। टीम ने पाया कि इस बैक्टीरियल "सूप" ने केवल संदेशवाहकों को जगाने से कहीं अधिक किया। इसने कृमियों को उनकी तंत्रिका तंतुओं (नर्व फाइबर्स) को लंबा और स्वस्थ रखने में मदद की (चीनी आमतौर पर उन्हें सिकोड़ देती है), इसने माताओं के भीतर बच्चों के जन्म लेने (तनाव का एक संकेत) को रोका, और यहाँ तक कि वयस्क कृमियों को जहरीले रसायन के संपर्क में आने पर तेजी से चलने और लंबे समय तक जीवित रहने में भी मदद की। वास्तव में, बैक्टीरियल सूप खिलाए गए कृमियों के जीवित रहने की संभावना मानक आहार वाले कृमों की तुलना में अचानक जहर के हमले के दौरान लगभग सात गुना अधिक थी।
वैज्ञानिकों ने यह साबित करने के लिए बहुत सावधानी बरती कि यह केवल जीवित बैक्टीरिया द्वारा किया गया कार्य नहीं था। उन्होंने दिखाया कि "सूप" (पोस्टबायोटिक) ने जीवित बैक्टीरिया के समान ही काम किया, जिसका अर्थ है कि स्रावित तत्व ही असली नायक थे। उन्होंने अन्य संभावनाओं को भी खारिज कर दिया, यह दिखाते हुए कि यह प्रभाव अन्य विटामिनों या कोशिका भित्तियों के कारण नहीं था, बल्कि विशेष रूप से उस प्राकृतिक फोलेट अणु के कारण था। हालाँकि वे अभी यह निश्चित रूप से नहीं कह सकते कि क्या यह मनुष्यों में काम करेगा, लेकिन यह अध्ययन सुझाव देता है कि एक ऐसी दुनिया में जहाँ उच्च चीनी और सिंथेटिक फोलिक एसिड आपस में टकरा सकते हैं, एक प्राकृतिक, बैक्टीरिया द्वारा बनाया गया विटामिन वह लापता कड़ी हो सकता है जो हमारे आंतरिक संदेशवाहकों को सुचारू रूप से चलाने के लिए आवश्यक है।
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