Platelet-Rich and Platelet-Poor Plasma Treatment Pre- and Post-Breeding 2 Differentially Regulates Gene Expression in Early Equine Embryos from Mares 3 Susceptible to Persistent Breeding-Induced Endometritis

एक घोड़ी के लिए, मातृत्व की यात्रा उसके अपने शरीर और उसके भीतर विकसित हो रहे नन्हे जीवन के बीच एक नाजुक समझौता है। जब एक घोड़ी गर्भवती होती है, तो उसके गर्भाशय को तत्परता की अवस्था से समर्थन की अवस्था में बदलना पड़ता है, ताकि भ्रूण के विकास के लिए एक आदर्श वातावरण प्रदान किया जा सके। हालाँकि, कई घोड़ियों में, यह संक्रमण 'परसिस्टेंट ब्रीडिंग-इंड्यूस्ड एंडोमेट्राइटिस' (breeding-induced endometritis) नामक स्थिति के कारण बाधित हो जाता है। सरल शब्दों में, यह गर्भाशय की परत की सूजन है जो प्रजनन के बाद ठीक नहीं हो पाती है। शांत होने के बजाय, गर्भाशय पुरानी जलन की स्थिति में बना रहता है, जिससे एक प्रतिकूल वातावरण बन जाता है जो भ्रूण के जीवित रहने या ठीक से विकसित होने को रोक सकता है। यह समस्या अश्व उद्योग में बांझपन का एक प्रमुख कारण है, जिससे प्रजननकर्ता ऐसी घोड़ियों के साथ संघर्ष करते हैं जो बार-बार गर्भधारण करने में विफल रहती हैं।

इस समस्या से निपटने के लिए, पशुचिकित्सकों ने घोड़ी के अपने ही रक्त से प्राप्त उपचारों की ओर रुख किया है। ऐसे दो उपचार हैं: प्लेटलेट-रिच प्लाज्मा (platelet-rich plasma) और प्लेटलेट-पुअर प्लाज्मा (platelet-poor plasma)। दोनों रक्त से अलग किए गए तरल पदार्थ हैं, लेकिन वे प्लेटलेट्स की सांद्रता में भिन्न होते हैं, जो कि रक्त को जमाने में मदद करने वाले छोटे सेल होते हैं। प्लेटलेट-रिच प्लाज्मा इन कोशिकाओं से भरपूर होता है, जबकि प्लेटलेट-पुअर प्लाज्मा में बहुत कम प्लेटलेट्स होते हैं। वर्षों तक, यह प्रचलित धारणा रही कि उच्च प्लेटलेट सांद्रता ही उपचार की सफलता की कुंजी है, क्योंकि प्लेटलेट्स ऐसे 'ग्रोथ फैक्टर्स' छोड़ते हैं जो ऊतकों को ठीक करने और सूजन को शांत करने में मदद करते हैं। शोधकर्ताओं ने माना था कि जितने अधिक प्लेटलेट्स होंगे, परिणाम उतना ही बेहतर होगा। लेकिन इलिनोइस विश्वविद्यालय और कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, डेविस का एक नया अध्ययन इस लंबे समय से चली आ रही धारणा को चुनौती देता है, जो न केवल घोड़ी को देखता है, बल्कि भ्रूण द्वारा बोले गए पहले शब्दों पर भी ध्यान केंद्रित करता है।

शोधकर्ताओं ने यह देखने के लिए प्रयास किया कि क्या ये रक्त उपचार वास्तव में भ्रूण के भीतर के आनुवंशिक निर्देशों को बदलते हैं। उन्होंने बारह ऐसी घोड़ियों के साथ काम किया जो उस निरंतर सूजन के प्रति संवेदनशील थीं जो गर्भावस्था में बाधा डालती है। एक सावधानीपूर्वक नियंत्रित प्रयोग में, इन घोड़ियों को उनके हीट साइकिल के दौरान तीन में से एक तरल पदार्थ दिया गया: प्लेटलेट-रिच प्लाज्मा, प्लेटलेट-पुअर प्लाज्मा, या नियंत्रण के रूप में एक मानक नमक का घोल (saltwater solution)। उपचार चार बार दिए गए थे—दो बार प्रजनन से पहले और दो बार बाद में—यह सुनिश्चित करने के लिए कि गर्भाशय के वातावरण को निषेचन के महत्वपूर्ण क्षण पर अनुकूलित किया जा सके। भ्रूण बनने के आठ दिन बाद, टीम ने भ्रूणों को निकालने के लिए गर्भाशय को धीरे से फ्लश किया। इसके बाद, उन्होंने भ्रूण के आनुवंशिक पदार्थ, या आरएनए (RNA) को निकाला ताकि यह पढ़ सके कि कौन से जीन सक्रिय या निष्क्रिय थे। यह प्रक्रिया, जिसे आरएनए सीक्वेंसिंग (RNA sequencing) कहा जाता है, भ्रूण की वर्तमान स्थिति का एक स्नैपशॉट की तरह कार्य करती है, जो यह प्रकट करती है कि वह अपने परिवेश के प्रति कैसे प्रतिक्रिया दे रहा है।

परिणाम आश्चर्यजनक थे। जब वैज्ञानिकों ने भ्रूण के आनुवंशिक प्रोफाइल की तुलना की, तो उन्होंने पाया कि उपचारों का बहुत बड़ा प्रभाव पड़ा। प्लेटलेट-पुअर समूह वाली घोड़ियों के भ्रूणों में अनियंत्रित नियंत्रण समूहों की तुलना में हजारों जीन अभिव्यक्ति (gene expression) में परिवर्तन देखे गए। प्लेटलेट-पुअर समूह में 1,400 से अधिक जीन बदले गए, और प्लेटलेट-रिच समूह में 1,500 से अधिक परिवर्तन हुए। हालाँकि, सबसे उल्लेखनीय खोज यह थी कि दोनों उपचार कितने समान थे। प्लेटलेट्स की संख्या में भारी अंतर के बावजूद, दोनों समूहों के भ्रूणों ने लगभग एक ही तरह से प्रतिक्रिया दी। प्लेटलेट-पुअर उपचार द्वारा बदले गए लगभग 76 प्रतिशत जीन प्लेटलेट-रिच उपचार द्वारा भी बदले गए थे। ऐसा कोई जीन नहीं था जो विपरीत दिशा में गया हो; उपचारों ने एक-दूसरे को रद्द नहीं किया, न ही उन्होंने पूरी तरह से अलग परिणाम दिए। वे एक ही आनुवंशिक भाषा बोल रहे थे।

जब शोधकर्ताओं ने गहराई से देखा कि ये जीन वास्तव में क्या कर रहे थे, तो उन्हें सूक्ष्म लेकिन स्पष्ट अंतर मिले। प्लेटलेट-रिच समूह के भ्रूणों में कोशिकाओं को स्थिर रखने और गर्भाशय की अखंडता बनाए रखने से संबंधित जीन की बढ़ी हुई गतिविधि देखी गई। इसके विपरीत, प्लेटलेट-पुअर समूह के भ्रूणों में विकास और ऊर्जा चयापचय (energy metabolism) से संबंधित जीन की अधिक गतिविधि देखी गई। फिर भी, ये अंतर प्रकार (kind) के बजाय डिग्री (degree) के विषय थे। समग्र पैटर्न ने सुझाव दिया कि दोनों उपचार भ्रूण को एक समान, स्वस्थ अवस्था की ओर ले जा रहे थे, बस थोड़े अलग मार्गों के माध्यम से। अध्ययन इंगित करता है कि इन उपचारों की सफलता केवल प्लेटलेट्स की संख्या पर निर्भर नहीं करती है। इसके बजाय, रक्त का तरल भाग, जिसमें सैकड़ों अन्य प्रोटीन और सिग्नलिंग अणु होते हैं, गर्भाशय को शांत करने और भ्रूण को फलने-फूलने में मदद करने में समान रूप से महत्वपूर्ण भूमिका निभाता प्रतीत होता है।

यह खोज इस समझ को बदल देती है कि ये उपचार कैसे काम करते हैं। शोधकर्ता प्रस्ताव देते हैं कि प्लाज्मा किसी लक्ष्य पर प्रहार करने वाली दवा की तरह सीधे भ्रूण पर कार्य नहीं कर रहा है। इसके बजाय, उपचार संभवतः सूजन वाली गर्भाशय की परत को शांत करता है, जिससे वह 'केमिकल सूप' (chemical soup) बदल जाता है जिसमें भ्रूण विकसित होते समय तैरता है। मातृ वातावरण में सुधार करके, उपचार अप्रत्यक्ष रूप से भ्रूण के आनुवंशिक प्रोग्रामिंग को प्रभावित करता है। हालांकि यह अध्ययन अभी तक यह सिद्ध नहीं करता है कि ये आनुवंशिक परिवर्तन अधिक घोड़ों के जन्म का कारण बनते हैं, लेकिन यह मजबूत आणविक साक्ष्य प्रदान करता है कि प्रारंभिक जीवन का समर्थन करने के लिए गर्भाशय के वातावरण को ठीक किया जा सकता है। यह सुझाव देता है कि सरल, कम खर्चीला प्लेटलेट-पुअर प्लाज्मा, अधिक जटिल प्लेटलेट-रिच संस्करण जितना प्रभावी हो सकता है, जो बांझपन से जूझ रही घोड़ियों के लिए अधिक सुलभ उपचारों का मार्ग खोलता है। यह कार्य पुष्टि करता है कि माँ को ठीक करना ही बच्चे को बचाने का पहला कदम है, और समाधान स्वयं रक्त की शांत, जटिल रसायन विज्ञान में निहित हो सकता है।