Low-frequency electroacupuncture activates mTORC1 signaling in mouse tibialis anterior muscle independent of the time of day

अपने शरीर की कल्पना एक व्यस्त निर्माण स्थल (construction site) के रूप में करें जहाँ मांसपेशियाँ लगातार बनाई और तोड़ी जा रही हैं। अपनी मांसपेशियों को मजबूत और स्वस्थ रखने के लिए, नई ईंटें बिछाने वाले श्रमिकों (प्रोटीन संश्लेषण/protein synthesis) और पुरानी ईंटों को ले जाने वाली तोड़-फोड़ करने वाली टीम (प्रोटीन क्षरण/protein degradation) के बीच एक सटीक संतुलन होना आवश्यक है। यदि तोड़-फोड़ करने वाली टीम बहुत अधिक उग्र हो जाती है, तो आप मांसपेशियों का द्रव्यमान (muscle mass) खो देते हैं, एक ऐसी समस्या जो उम्र बढ़ने या पर्याप्त हलचल न होने पर हो सकती है। इस निर्माण स्थल का बॉस एक आणविक मशीन है जिसे mTORC1 कहा जाता है। mTORC1 को एक फोरमैन (foreman) के रूप में सोचें जो चिल्लाता है, "निर्माण शुरू करो!" जब यह फोरमैन सक्रिय होता है, तो यह मांसपेशी कोशिकाओं को नए प्रोटीन को जोड़ने के लिए कहता है, जो बड़ा और मजबूत होने की कुंजी है।

वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि व्यायाम और सही खान-पान जैसी चीजें इस फोरमैन को जगा सकती हैं। लेकिन यहाँ एक मोड़ है: आपका शरीर एक 24-घंटे की आंतरिक घड़ी पर चलता है, बिल्कुल एक ऐसे शहर की तरह जिसमें रश ऑवर (rush hour), शांत रातें और कचरा उठाने के विशिष्ट समय होते हैं। यह "सर्कैडियन रिदम" (circadian rhythm) आपकी ऊर्जा के स्तर से लेकर आपकी मांसपेशियों की प्रतिक्रिया तक सब कुछ प्रभावित करता है। कुछ शोधकर्ताओं ने सोचा कि क्या उपचार का समय मायने रखता है—शायद सुबह मांसपेशियों के फोरमैन को जगाना रात में करने से बेहतर काम करता है? यहीं पर इलेक्ट्रोएक्यूपंक्चर (electroacupuncture) नामक चिकित्सा आती है। यह ऐसा है जैसे आप सुइयों के माध्यम से अपनी मांसपेशियों को एक छोटा, नियंत्रित बिजली का झटका देकर उन्हें जगा रहे हों। बड़ा सवाल यह था: क्या यह इलेक्ट्रिक वेक-अप कॉल दिन के एक विशिष्ट समय पर सबसे अच्छा काम करता है, या यह तब भी उतना ही अच्छा काम करता है जब भी आप इसे करने का निर्णय लेते हैं?

प्रयोग: किसी भी समय मांसपेशियों को जगाने का आह्वान

इस अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने चूहों पर इलेक्ट्रोएक्यूपंक्चर (EA) के समय का परीक्षण करने का निर्णय लिया। उन्होंने केवल चूहों की मांसपेशियों को एक बार झटका नहीं दिया; उन्होंने उन्हें दिन के चार अलग-अलग समय पर झटका दिया, जिसमें चूहों का "दिन का समय" (जब वे सोते हैं) और "रात का समय" (जब वे सक्रिय होते हैं) दोनों शामिल थे। लक्ष्य यह देखना था कि क्या मांसपेशियों का "फोरमैन" (mTORC1) को संदेश मिला कि निर्माण शुरू किया जाए, और क्या यह संदेश घड़ी के अनुसार अलग तरह से पहुँचा।

परिणाम आश्चर्यजनक रूप से सुसंगत थे। शोधकर्ताओं ने चाहे भी चूहों के टिबियालिस एंटीरियर मांसपेशी (पैर के निचले हिस्से की एक छोटी मांसपेशी) पर कितनी भी बार कम आवृत्ति वाला विद्युत उत्तेजना (low-frequency electrical stimulation) लागू की हो, mTORC1 मार्ग क्रिसमस ट्री की तरह जगमगा उठा। विशेष रूप से, उन्होंने दो प्रमुख श्रमिकों: p70S6 काइनेज और राइबोसोमल प्रोटीन S6 के फॉस्फोराइलेशन (एक रासायनिक "ऑन" स्विच) में महत्वपूर्ण वृद्धि देखी। यह ऐसा था जैसे बिजली के झटके ने फोरमैन की मेज पर "निर्माण शुरू करें" का स्विच चालू कर दिया हो, और इससे कोई फर्क नहीं पड़ा कि घड़ी में रात के 2 बज रहे थे या दोपहर के 2। परीक्षण किए गए प्रत्येक समय बिंदु पर संकेत मजबूत और स्पष्ट था।

मोड़: स्विच चालू है, लेकिन ईंटें अभी तक नहीं हिल रही हैं

यहाँ कहानी दिलचस्प हो जाती है। आमतौर पर, जब फोरमैन (mTORC1) चिल्लाता है "बनाओ!", तो आप उम्मीद करते हैं कि तुरंत नई ईंटों (नए प्रोटीन) का ढेर दिखाई देगा। हालाँकि, शोधकर्ताओं ने पाया कि कुछ अप्रत्याशित था। भले ही "निर्माण शुरू करें" का स्विच जोर से दबाया गया था, लेकिन वास्तव में नए प्रोटीन बनने की मात्रा तुरंत नहीं बढ़ी। उन्होंने नई प्रोटीन रचना को ट्रैक करने के लिए एक विशेष टैगिंग विधि (प्यूरोमाइसिन इनकॉरपोरेशन) का उपयोग किया, और टैग ने अनुपचारित मांसपेशियों की तुलना में कोई वृद्धि नहीं दिखाई।

यह कुछ ऐसा है जैसे निर्माण स्थल की बिजली चालू करना और फोरमैन को जगाना, लेकिन ट्रक अभी तक ईंटों के साथ नहीं आए हैं। मशीनरी तैयार है, लेकिन वास्तविक निर्माण अभी तक शुरू नहीं हुआ है। अध्ययन बताता है कि हालांकि निर्माण का संकेत मौजूद है, लेकिन वास्तविक भारी काम शुरू करने में अधिक समय या अन्य कारकों की आवश्यकता हो सकती है।

"स्टॉप" साइन और तोड़-फोड़ करने वाली टीम के बारे में क्या?

शोधकर्ताओं ने मांसपेशियों के खेल में अन्य खिलाड़ियों की भी जांच की। उन्होंने REDD1 की जांच की, जो एक प्रोटीन है जो एक "परेशान न करें" (Do Not Disturb) साइन की तरह कार्य करता है, जो आमतौर पर तनाव के दौरान mTORC1 को शांत रहने के लिए कहता है। आश्चर्यजनक रूप से, इलेक्ट्रोएकक्यूपंक्चर ने वास्तव में REDD1 की मात्रा को कम कर दिया। यह "परेशान न करें" के साइन को हटाने जैसा है, जो इस विचार के साथ पूरी तरह फिट बैठता है कि फोरमैन अब सक्रिय है।

उन्होंने तोड़-फोड़ करने वाली टीम (Atrogin-1 और MuRF1) की भी जांच की, जो मांसपेशियों को तोड़ती है। अच्छी खबर? बिजली के झटके ने तोड़-फोड़ करने वाली टीम को अधिक मेहनत नहीं करने दी। इन प्रोटीनों का स्तर समान रहा, जिसका अर्थ है कि उपचार ने अनजाने में मांसपेशियों के नुकसान को नहीं बढ़ाया।

स्थानीय बनाम वैश्विक: यह एक पड़ोस का प्रभाव है

एक और शानदार विवरण: प्रभाव बहुत स्थानीय था। शोधकर्ताओं ने एक पड़ोसी मांसपेशी (गैस्ट्रोकनेमियस या पिंडली की मांसपेशी) की भी जांच की जिसे सुइयों से सीधे छुआ नहीं गया था। उस मांसपेशी में, कुछ भी नहीं हुआ। "निर्माण शुरू करें" का संकेत ठीक वहीं रहा जहाँ सुइयां लगाई गई थीं। इससे पता चलता है कि इलेक्ट्रोएक्यूपंक्चर शरीर के पूरे रक्तप्रवाह के माध्यम से संदेश भेजने के बजाय, उपचार की जा रही विशिष्ट मांसपेशी के साथ एक सीधा संवाद करता है।

निष्कर्ष

तो, इस सब का क्या अर्थ है? अध्ययन दिखाता है कि कम आवृत्ति वाला इलेक्ट्रोएक्यूपंक्चर चूहों में मांसपेशियों के निर्माण वाली मशीनरी (mTORC1) को जगाने का एक विश्वसनीय तरीका है, और यह ऐसा तब भी करता है जब आप इसे सुबह, दोपहर या रात में करें। शरीर की आंतरिक घड़ी इस संकेत को नहीं रोकती है।

हालाँकि, फोरमैन को जगाना निर्माण परियोजना को पूरा करने के समान नहीं है। अध्ययन में पाया गया कि जबकि निर्माण का संकेत मजबूत था, इसके परिणामस्वरूप अल्पावधि में अधिक प्रोटीन का निर्माण नहीं हुआ। लेखक सुझाव देते हैं कि इसका अर्थ यह हो सकता है कि इलेक्ट्रोएक्यूपंक्चर मंच तैयार करता है, एक ऐसा आणविक वातावरण बनाता है जहाँ मांसपेशी बढ़ने के लिए तैयार होती है, शायद बाद में व्यायाम जैसे अन्य उपचारों के प्रति अधिक प्रतिक्रियाशील बनाती है। यह एक आशाजनक संकेत है कि यह चिकित्सा मांसपेशियों को स्वस्थ रखने के लिए एक उपयोगी उपकरण हो सकती है, विशेष रूप से उन लोगों के लिए जो मांसपेशियां बनाने के लिए संघर्ष कर रहे हैं, लेकिन यह कोई जादू की छड़ी नहीं है जो अपने आप तुरंत नई मांसपेशी का द्रव्यमान बना देती है। समय महत्वपूर्ण नहीं है, लेकिन धैर्य की आवश्यकता हो सकती है।