Inhibition of Macrophage Senescence by Survivin Contributes to the Progression of Pulmonary Vascular Remodeling

मानव हृदय एक अथक पंप है, लेकिन यह अपना काम करने के लिए फेफड़ों में सूक्ष्म रक्त वाहिकाओं के एक विशाल नेटवर्क पर निर्भर करता है। जब ये वाहिकाएं सख्त, संकीर्ण या अवरुद्ध हो जाती हैं, तो हृदय को रक्त को धकेलने के लिए अधिक जोर लगाना पड़ता है, जिससे अंततः 'पल्मोनरी आर्टेरियल हाइपरटेंशन' नामक स्थिति पैदा होती है। यह बीमारी इसलिए खतरनाक है क्योंकि रक्त वाहिकाएं स्वयं अपना आकार बदल लेती हैं, अपनी दीवारों को मोटा करती हैं और उन चैनलों को बंद कर देती हैं जिन्हें ऑक्सीजन ले जाना चाहिए। हालांकि डॉक्टरों के पास ऐसे उपचार हैं जो इन वाहिकाओं को आराम देने में मदद करते हैं, लेकिन वे अक्सर उस शारीरिक पुनर्गठन (रिमॉडलिंग) को नहीं रोक पाते जो नुकसान का कारण बनता है। वैज्ञानिकों को लंबे समय से पता है कि 'सर्वाइविन' (Survivin) नामक एक विशिष्ट प्रोटीन कोशिकाओं को जीवित रहने और विभाजित होने में मदद करता है, और इस स्थिति वाले पशु मॉडलों के रोगग्रस्त फेफड़ों में इसकी अत्यधिक मात्रा पाई जाती है। हालांकि, सर्वाइविन इस बीमारी को कैसे चलाता है, इसकी पूरी कहानी अभी भी अधूरी रही है, विशेष रूप से इस संबंध में कि यह फेफड़ों में गश्त करने वाली प्रतिरक्षा कोशिकाओं (इम्यून सेल्स) के साथ कैसे परस्पर क्रिया करता है।

कैपिटल मेडिकल यूनिवर्सिटी की शोधकर्ताओं की एक टीम ने यह अध्ययन करके इस पहेली के लापता हिस्से को उजागर करने का लक्ष्य रखा कि सर्वाइविन फेफड़ों के ऊतकों के भीतर प्रतिरक्षा कोशिकाओं की उम्र बढ़ने (एजिंग) की प्रक्रिया को कैसे प्रभावित करता है। उन्होंने मैक्रोफेज (macrophages) पर ध्यान केंद्रित किया, जो बड़े श्वेत रक्त कोशिकाएं हैं जो शरीर के सफाई दल के रूपas कार्य करती हैं, मलबे को खाती हैं और सूजन का प्रबंधन करती हैं। एक स्वस्थ शरीर में, कोशिकाएं अंततः विभाजित होना बंद कर देती हैं और 'सेनेसेंस' (senescence) नामक एक अवस्था में प्रवेश करती हैं, जो एक प्रकार का स्थायी विश्राम है जो उन्हें कैंसरकारी बनने से रोकता है। जबकि इस अवस्था को अक्सर उम्र बढ़ने के संकेत के रूप में देखा जाता है, हालिया विज्ञान बताता है कि यह कभी-कभी एक सुरक्षात्मक ब्रेक के रूप में कार्य कर सकती है, जो अन्य कोशिकाओं को अनियंत्रित रूप से बढ़ने से रोकती है। शोधकर्ता यह जानना चाहते थे कि क्या सर्वाइविन इन प्रतिरक्षा कोशिकाओं को इस सुरक्षात्मक विश्राम अवस्था में प्रवेश करने से रोककर बीमारी को आगे बढ़ाने में मदद कर रहा है।

इसका परीक्षण करने के लिए, वैज्ञानिकों ने चूहों में इस बीमारी का एक गंभीर, अपरिवर्तनीय रूप बनाया। उन्होंने एक सर्जरी की जिसमें एक फेफड़ा निकाल दिया गया, जिससे शेष फेफड़े को सारा रक्त प्रवाह संभालने के लिए मजबूर होना पड़ता है, और फिर एक टॉक्सिन (विष) इंजेक्ट किया गया जो रक्त वाहिकाओं को नुकसान पहुंचाता है। इस संयोजन ने मानव रोग का एक वास्तविक मॉडल बनाया, जहाँ रक्त वाहिकाएं मोटी हो गईं और हृदय को पंप करने के लिए संघर्ष करना पड़ा। जब शोधकर्ताओं ने इन बीमार चूहों का इलाज 'YM155' नामक दवा से किया, जो सर्वाइविन की क्रिया को रोकता है, तो परिणाम आश्चर्यजनक थे। दवा ने सफलतापूर्वक फेफड़ों में उच्च रक्तचाप को कम किया और वाहिकाओं की दीवारों के मोटा होने को भी कम किया, जिससे पुष्टि हुई कि सर्वाइविन को रोकना बीमारी में मदद करता है। फिर भी, साथ ही, इस दवा ने फेफड़ों में उम्रदराज प्रतिरक्षा कोशिकाओं की संख्या में भारी वृद्धि की। इस विरोधाभास ने सुझाव दिया कि जबकि सर्वाइविन बीमारी में मदद करता है, यह प्रतिरक्षा प्रणाली को स्वाभाविक रूप से क्षतिग्रस्त कोशिकाओं की वृद्धि को धीमा करने से भी रोकता है।

यह समझने के लिए कि वास्तव में यह कहाँ हो रहा था, टीम ने 'सिंगल-सेल आरएनए सीक्वेंसिंग' नामक एक शक्तिशाली तकनीक का उपयोग किया। इस पद्धति ने उन्हें फेफड़ों के ऊतकों में हजारों व्यक्तिगत कोशिकाओं के आनुवंशिक निर्देशों को पढ़ने की अनुमति दी ताकि वे देख सकें कि कौन सी कोशिकाएं सर्वाइविन का उत्पादन कर रही हैं। उन्होंने पाया कि यह प्रोटीन केवल बेतरतीब ढंग से तैर नहीं रहा था; यह मैक्रोफेज के एक विशिष्ट समूह में केंद्रित था। इससे भी अधिक खुलासा करने वाली बात यह थी कि यही मैक्रोफेज थे जिन्होंने उम्र बढ़ने के लक्षण दिखाए थे, जैसे कि डीएनए क्षति और उन जीनों का सक्रिय होना जो कोशिका विभाजन को रोकते हैं। शोधकर्ताओं ने पाया कि रोगग्रस्त फेफड़ों में, सर्वाइविन सक्रिय रूप से मैक्रोफेज में इस उम्र बढ़ने की प्रक्रिया को दबा रहा था। जब उन्होंने सर्वाइविन को दवा के साथ रोका, तो मैक्रोफेज अंततः बूढ़े होने (एजिंग) लगे, और यह उम्र बढ़ने की अवस्था फायदेमंद प्रतीत हुई।

टीम ने प्रयोगशाला में जाकर यह देखने के लिए काम किया कि ये उम्रदराज प्रतिरक्षा कोशिकाएं रक्त वाहिकाओं की रेखा बनाने वाली चिकनी मांसपेशी कोशिकाओं (स्मूथ मसल सेल्स) को कैसे प्रभावित करती हैं। उन्होंने एक डिश में फेफड़ों के मैक्रोफेज उगाए और एक रासायनिक उपचार का उपयोग करके उन्हें उम्र बढ़ने के लिए मजबूर किया। जब उन्होंने इन उम्रदराज मैक्रोफेज को चिकनी मांसपेशी कोशिकाओं के पास रखा, तो मांसपेशी कोशिकाओं ने बढ़ना बंद कर दिया। यह एक महत्वपूर्ण खोज थी: उम्रदराज प्रतिरक्षा कोशिकाएं एक ब्रेक की तरह काम कर रही थीं, जो वाहिका दीवार की कोशिकाओं को बढ़ने से रोकने का निर्देश दे रही थीं। हालांकि, जब शोधकर्ताओं ने मैक्रोफेज को अतिरिक्त सर्वाइविन बनाने के लिए मजबूर किया, तो उम्र बढ़ना रुक गया, और ब्रेक हट गया, जिससे चिकनी मांसपेशी कोशिकाएं फिर से बढ़ने लगीं। इसने पुष्टि की कि सर्वाइविन प्रतिरक्षा कोशिकाओं को उम्र बढ़ने से रोककर बीमारी को बढ़ावा देता है, जिसके परिणामस्वरूप रक्त वाहिकाओं की दीवारें अनियට्रोलित रूप से मोटी हो जाती हैं।

अध्ययन निष्कर्ष निकालता है कि सर्वाइविन पल्मोनरी आर्टेरियल हाइपरटेंशन में दोहरी भूमिका निभाता है। यह बीमारी का चालक है क्योंकि यह प्रतिरक्षा कोशिकाओं को एक सुरक्षात्मक, उम्र बढ़ने वाली अवस्था में प्रवेश करने से रोकता है जो सामान्य रूप से रक्त वाहिका की दीवारों की वृद्धि को नियंत्रित करने में मदद करती है। सर्वाइविन को रोककर, शोधकर्ता इस प्राकृतिक ब्रेकिंग तंत्र को बहाल करने में सक्षम हुए, जिससे प्रतिरक्षा कोशिकाएं उम्र बढ़ने में सक्षम हुईं और इसके बाद चिकनी मांसपेशी कोशिकाओं को अत्यधिक बढ़ने से रोक दिया। हालांकि YM155 दवा ने चूहों के उपचार में आशा दिखाई, शोधकर्ताओं ने उल्लेख किया कि उनके निष्कर्ष पशु और सेल मॉडल पर आधारित हैं और अभी तक मनुष्यों में परीक्षण नहीं किए गए हैं। वे सुझाव देते हैं कि सर्वाइविन और प्रतिरक्षा कोशिका उम्र बढ़ने के बीच के संबंध को लक्षित करना इस कठिन स्थिति के इलाज का एक नया तरीका प्रदान कर सकता है, जो केवल रक्त वाहिका शिथिलता से आगे बढ़कर ऊतक परिवर्तनों के मूल कारणों को संबोधित करता है।