Urolithin A preserves renal perfusion and function and attenuates inflammasome-associated signaling in a translational porcine model of sepsis-induced acute kidney injury

सेप्सिस एक जीवन-घातक प्रतिक्रिया है जहाँ शरीर की अपनी रक्षा प्रणाली संक्रमण के जवाब में खुद के ही खिलाफ हो जाती है। यह एक मेडिकल इमरजेंसी है जो किसी को भी प्रभावित कर सकती है, लेकिन यह विशेष रूप से गुर्दों (किडनी) पर भारी पड़ता है। जब सेप्सिस होता है, तो यह अक्सर एक्यूट किडनी इंजरी (तीव्र गुर्दा क्षति) को जन्म देता है, जो रक्त से अपशिष्ट को छानने वाले अंगों की अचानक विफलता है। यह जटिलता आम है, जो गंभीर सेप्सिस वाले दस में से छह लोगों को प्रभावित करती है, और यह मृत्यु या दीर्घकालिक किडनी रोग के जोखिम को अत्यधिक बढ़ा देती है। वर्तमान में, डॉक्टर संक्रमण का इलाज एंटीबायोटिक्स से करते हैं और रोगी को तरल पदार्थ (फ्लुइड्स) और रक्तचाप की दवाओं के साथ सहायता प्रदान करते हैं, लेकिन कोई विशिष्ट दवा नहीं है जिसे विशेष रूप से किडनी को होने वाले नुकसान को रोकने के लिए बनाया गया हो। यह क्षति खराब रक्त प्रवाह, सूजन (इन्फ्लेमेशन), और एक विशिष्ट प्रकार के कोशिकीय आत्म-विनाश का एक जटिल मिश्रण है जो हानिकारक रसायनों को मुक्त करता है, जिससे अंग की कार्य करने की क्षमता अभिभूत हो जाती है।

शोधकर्ता इस विनाशकारी चक्र को रोकने के तरीकों की तलाश लंबे समय से कर रहे हैं। एक आशाजनक उम्मीदवार 'यूरोलिथिन ए' नामक पदार्थ है। यह कोई ऐसी दवा नहीं है जिसे प्रयोगशाला में शून्य से संश्लेषित किया गया हो, बल्कि यह एक प्राकृतिक यौगिक है जो मानव आंत द्वारा अनार, अखरोट और बेरीज जैसे कुछ पौधों के खाद्य पदार्थों को तोड़ने पर उत्पन्न होता है। छोटे जानवरों पर किए गए पिछले अध्ययनों में, यूरोलिथिन ए ने सूजन को शांत करने और कोशिकाओं को तनाव से बचाने के संकेत दिए थे। हालांकि, यह अज्ञात था कि क्या यह पदार्थ एक बड़े जानवर में, जो मानव शरीर विज्ञान की बारीकी से नकल करता है, पूर्ण विकसित सेप्टिक संकट के दौरान वास्तव में किडनी के कार्य को सुरक्षित रख सकता है। यह पता लगाने के लिए, वैज्ञानिकों की एक टीम ने एक ऐसे मॉडल की ओर रुख किया जो चूहे और मनुष्य के बीच के अंतर को पाटता है: सुअर।

शोधकर्ताओं ने युवा नर सुअरों का उपयोग करके एक नियंत्रित प्रयोग स्थापित किया, जो एक ऐसी प्रजाति है जिसे उनके आकार और अंग प्रणालियों के कारण चुना गया क्योंकि वे हमारे समान हैं। उन्होंने जानवरों को संक्रमण के प्रभावों का परीक्षण करने के लिए समूहों में विभाजित किया। एक समूह नियंत्रण (कंट्रोल) के रूप में कार्य करता था, जिसे केवल स्टेरिल साल्ट वॉटर दिया गया। अन्य समूहों को फेकल पेरिटोनिटिस (fecal peritonitis) के अधीन किया गया, जो एक ऐसी स्थिति है जिसे उनके अपने ताजे मल को पेट की गुहा (एब्डोमिनल कैविटी) में डालकर बनाया गया है। यह एक वास्तविक दुनिया के परिदृश्य की नकल करता है जहाँ एक बोवेल परफोर्रेशन (आंत में छेद) के कारण आंत के बैक्टीरिया शरीर में फैल जाते हैं, जिससे एक व्यापक, अनियंत्रित संक्रमण शुरू हो जाता है। उपचारित समूह में, संक्रमण प्रेरित होने के तुरंत बाद सुअरों को अंतःशिरा (इंट्रावेनस) खुराक के रूप में यूरोलिथिन ए दिया गया, जबकि अनुपचारित संक्रमित समूह को प्लेसबो दिया गया। टीम ने जानवरों की चौबीस घंटों तक निगरानी की, जो एक महत्वपूर्ण समय सीमा है जहाँ शरीर की प्रतिक्रिया या तो स्थिर हो सकती है या अंग विफलता की ओर बढ़ सकती है।

परिणामों ने एक स्पष्ट तस्वीर पेश की कि सेप्सिस होने पर क्या होता है और यूरोलिथिन ए परिणाम को कैसे बदलता है। अनुपचारित सुअरों में, संक्रमण के कारण स्वास्थ्य में तेजी से गिरावट आई। उनका रक्तचाप काफी गिर गया, उनके हृदय ने कम रक्त पंप किया, और किडनी तक रक्त का प्रवाह धीमा हो गया। परिसंचरण की इस कमी का मतलब था कि किडनी प्रभावी ढंग से अपशिष्ट को नहीं छान सकी, जिससे रक्त और मूत्र में किडनी की चोट के मार्कर तेजी से बढ़ गए। अंग अत्यधिक तनाव में थे, जिसमें ऑक्सीडेटिव क्षति और सूजन के उच्च स्तर देखे गए। इसके विपरीत, जिन सुअरों को यूरलथिन ए दिया गया, उनकी स्थिति बहुत बेहतर रही। उनका रक्तचाप ऊंचा बना रहा, उनके हृदय ने मजबूत आउटपुट बनाए रखा, और महत्वपूर्ण रूप से, किडनी तक रक्त का प्रवाह सुरक्षित रहा। उपचारित जानवरों ने अपने किडनी को लगभग सामान्य दर से अपशिष्ट छानते रखा, और उनके शरीर में चोट के मार्कर अनुपचारित समूह की तुलना में काफी कम थे।

गहराई से जांच करने पर, वैज्ञानिकों ने पाया कि यूरोलिथिन ए द्वारा दी गई सुरक्षा इस बात से जुड़ी थी कि यह सूजन की कोशिकीय मशीनरी को कैसे संभालता है। सेप्सिस कोशिकाओं के भीतर एक विशिष्ट अलार्म सिस्टम को सक्रिय करता है जिसे इन्फ्लेमसोम (inflammasome) कहा जाता है। जब यह प्रणाली अत्यधिक सक्रिय हो जाती है, तो यह कोशिकाओं को 'पायरोप्टोसिस' (pyroptosis) नामक एक हिंसक प्रक्रिया के माध्यम से फटने का कारण बनती है, जिससे सूजन संबंधी संकेतों की बाढ़ आ जाती है जो आसपास के ऊतकों को नुकसान पहुँचाती है। अनुपचारित सुअरों में, किडनी सक्रिय इन्फ्लेमसोम और टूटी हुई कोशिकाओं के टुकड़ों से भरी हुई थी जो इस प्रक्रिया का परिणाम होते हैं। हालांकि, उपचारित सुअरों ने इन संकेतों में उल्लेखनीय कमी दिखाई। यूरोलिथिन ए ने इन्फ्लेमसोम को शांत किया प्रतीत हुआ, जिससे कोशिकाओं को इस विनाशकारी आत्म-विनाश से रोका जा सका और सूजन संबंधी प्रतिक्रिया को नियंत्रण में रखा जा सका।

यह पुष्टि करने के लिए कि यह प्रभाव सीधे किडनी कोशिकाओं के भीतर हुआ है, शोधकर्ताओं ने बैक्टीरिया के विषाक्त पदार्थों (टॉक्सिन्स) के संपर्क में आने वाली सुअर की किडनी कोशिकाओं का उपयोग करके एक डिश में इस पदार्थ का परीक्षण भी किया। जब इन कोशिकाओं को चुनौती दी गई, तो उनमें वही तनाव और इन्फ्लेमसोम सक्रियता देखी गई जो बीमार जानवरों में देखी गई थी। मिश्रण में यूरोलिथिन ए जोड़ने से उन एंजाइमों की गतिविधि कम हो गई जो कोशिका फटने के लिए जिम्मेदार हैं और सूजन संबंधी प्रोटीन के स्तर में कमी आई। इसने पुष्टि की कि यह पदार्थ सीधे किडनी के ऊतकों पर कार्य कर सकता है ताकि सेप्सिस के दौरान होने वाली चोट को चलाने वाले विशिष्ट आणविक मार्गों को कम किया जा सके।

यह अध्ययन गंभीर बीमारी के दौरान किडनी की रक्षा करने के तरीके को समझने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम को रेखांकित करता है। हालांकि उपचारित सुअरों में केवल चौबीस घंटों के बाद उनकी किडनी में गंभीर संरचनात्मक क्षति नहीं देखी गई, लेकिन फिजियोलॉजिकल डेटा से पता चला कि उनके अंग अनुपचारित जानवरों की तुलना में बहुत बेहतर ढंग से कार्य कर रहे थे। शोधकर्ताओं ने नोट किया कि उपचारित समूह में देखे गए लाभ संभवतः बेहतर समग्र रक्त प्रवाह और किडनी कोशिकाओं पर प्रत्यक्ष सुरक्षात्मक प्रभाव का संयोजन थे। चूंकि सुअरों को बुनियादी तरल पदार्थों के अलावा एंटीबायोटिक्स या उन्नत जीवन रक्षक सहायता नहीं दी गई थी, इसलिए प्रयोग ने पूरी तरह से प्रबंधित नैदानिक मामले के बजाय बीमारी के शुरुआती चरणों का मॉडल प्रस्तुत किया।

यह कार्य सुझाव देता है कि यूरोलिथिन ए सेप्सिस होने पर किडनी के कार्य को संरक्षित करने के लिए एक मूल्यवान उपकरण हो सकता है, लेकिन यह अभी तक कोई इलाज नहीं है। इस पदार्थ ने एक बड़े पशु मॉडल में आशाजनक परिणाम दिखाए जो मानव शरीर विज्ञान के बहुत करीब है, यह प्रदर्शित करते हुए कि यह रक्त प्रवाह को बनाए रख सकता है, सूजन को कम कर सकता है और उस विशिष्ट प्रकार की कोशिका मृत्यु को रोक सकता है जो किडनी को नुकसान पहुँचाती है। ये निष्कर्ष इस प्राकृतिक यौगिक की आगे जांच करने का एक मजबूत कारण प्रदान करते हैं, विशेष रूप से यह देखने के लिए कि क्या इसे गंभीर संक्रमण वाले रोगियों में किडनी फेलियर को रोकने के लिए मानक चिकित्सा देखभाल के साथ उपयोग किया जा सकता है। फिलहाल, यह शोध एक संभावित भविष्य की आशाजनक झलक प्रदान करता है जहाँ एक सरल, प्राकृतिक रूप से प्राप्त अणु शरीर को उसके सबसे खतरनाक आंतरिक संघर्षों में से एक से जीवित रहने में मदद करता है।