Inhibition of lncPostn Alleviates Oxidative Stress and Cardiac Fibrosis after Myocardial Infarction ​

जब हृदय को गंभीर चोट आती है, जैसे कि हार्ट अटैक, तो यह त्वचा पर लगे कट की तरह सामान्य रूप से ठीक नहीं होता है। इसके बजाय, क्षतिग्रस्त क्षेत्र को एक सख्त, निशान (स्कार) जैसे ऊतक से भर दिया जाता है। यह प्रक्रिया, जिसे कार्डिएक फाइब्रोसिस कहा जाता है, हृदय द्वारा मृत मांसपेशियों की कोशिकाओं से बने छेद को भरने का एक प्रयास है। हालांकि यह निशान हृदय को फटने से रोकता है, लेकिन यह सख्त होता है और रक्त पंप नहीं कर सकता। समय के साथ, यह अत्यधिक स्कारिंग फैलती जाती है, जिससे हृदय कठोर और कमजोर हो जाता है, जो अक्सर हार्ट फेलियर का कारण बनता है। दशकों से, वैज्ञानिक जानते हैं कि एक विशिष्ट प्रकार का तनाव, जिसे ऑक्सीडेटिव स्ट्रेस कहा जाता है, इस स्कारिंग को बढ़ाने में प्रमुख भूमिका निभाता है। यह तनाव तब होता है जब शरीर बहुत अधिक अस्थिर अणु बनाता है जो कोशिकाओं को नुकसान पहुँचाते हैं, ठीक वैसे ही जैसे जंग धातु को गला देती है। हालांकि, हृदय की मरम्मत करने वाली कोशिकाओं में इस हानिकारक प्रक्रिया को चालू करने वाले सटीक आणविक स्विच (molecular switches) अब तक अज्ञात रहे हैं, जिससे डॉक्टरों के पास स्कारिंग शुरू होने के बाद उसे रोकने के बहुत कम तरीके बचे हैं।

चीन के सूज़ो विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के एक नए अध्ययन ने इनमें से एक महत्वपूर्ण स्विच की पहचान की है। टीम ने lncPostn नामक एक अणु पर ध्यान केंद्रित किया, जो एक लंबा जेनेटिक पदार्थ है जो प्रोटीन को कोड नहीं करता है बल्कि एक नियामक (regulator) के रूप में कार्य करता है। उन्होंने पाया कि यह अणु हृदय के फाइब्रोब्लास्ट्स (fibroblasts) में प्रचुर मात्रा में होता है, जो स्कार टिश्यू बनाने के लिए जिम्मेदार कोशिकाएं हैं। चूहों में, जिन्हें हार्ट अटैक आया था, उनमें एक विशेष वायरस का उपयोग करके lncPostn को शांत (silence) करके, शोधकर्ताओं ने पाया कि स्कारिंग काफी कम हो गई थी, और हृदय की रक्त पंप करने की क्षमता सुरक्षित रही। यह सुझाव देता है कि lncPostn हार्ट अटैक के बाद होने वाले हानिकारक रीमॉडलिंग का एक प्रमुख चालक है, और इसे बंद करना हृदय की रक्षा कर सकता है।

यह समझने के लिए कि यह कैसे काम करता है, शोधकर्ताओं को पहले यह पुष्टि करनी थी कि क्या वास्तव में lncPostn ही दोषी था। उन्होंने एक मॉडल बनाया जहाँ चूहों को एक वायरस दिया गया जिसे हार्ट अटैक से पहले विशेष रूप से हृदय के फाइब्रोब्लास्ट्स में lncPostn को रोकने के लिए डिज़ाइन किया गया था। जब इन चूहों की तुलना उन अन्य चूहों से की गई जिन्हें यह उपचार नहीं मिला था, तो उपचारित चूहों में बहुत छोटे निशान थे और चोट के तीन सप्ताह बाद हृदय का कार्य बेहतर था। टीम ने फिर यह परीक्षण किया कि क्या यह दृष्टिकोण केवल रोकथाम के बजाय एक उपचार के रूप में काम कर सकता है। उन्होंने हार्ट अटैक के दो दिन बाद वायरस दिया, जो उस स्थिति की नकल करता है जब कोई रोगी घटना के बाद अस्पताल पहुँचता है। इस देरी से दिए गए उपचार के बावजूद, चूहों में बेहतर हृदय कार्य और कम स्कारिंग देखी गई। यह खोज महत्वपूर्ण है क्योंकि यह सुझाव देती है कि lncPostn को लक्षित करना न केवल क्षति को रोकने के लिए, बल्कि चोट के बाद होने वाले नुकसान के इलाज के लिए भी प्रभावी हो सकता है।

शोधकर्ताओं ने फिर गहराई से जांच की कि lncPostn इस नुकसान का कारण कैसे बनता है। उन्होंने पाया कि यह अणु माइटोकॉन्ड्रिया (mitochondria), जो कोशिकाओं के भीतर सूक्ष्म ऊर्जा संयंत्र होते हैं, के भीतर ऑक्सीडेटिव स्ट्रेस को बढ़ाकर काम करता है। उपचारित चूहों में, lncPostn को ब्लॉक करने से हानिकारक रिएक्टिव ऑक्सीजन स्पीशीज (reactive oxygen species) का स्तर कम हो गया, जो ऑक्सीडेटिव स्ट्रेस के लिए जिम्मेदार अस्थिर अणु हैं। यह साबित करने के लिए कि यही तनाव स्कारिंग का सीधा कारण था, टीम ने एक शक्तिशाली एंटीऑक्सीडेंट, जिसे MitoQ कहा जाता है, जो माइटोकॉन्ड्रिया को लक्षित करता है, का उपयोग किया। जब उन्होंने lncPostn के उच्च स्तर वाले चूहों को MitoQ दिया, तो इसने नुकसान को उलट दिया, जिससे ऑक्सीडेटिव स्ट्रेस और स्कार फॉर्मेशन दोनों कम हो गए। इसने पुष्टि की कि lncPostn कोशिका के ऊर्जा संयंत्रों के भीतर एक विषाक्त वातावरण बनाकर फाइब्रोसिस को संचालित करता है।

पहेली का अंतिम हिस्सा इस बात की पहचान करना था कि lncPostn किस विशिष्ट प्रोटीन को नियंत्रित करता है ताकि यह तनाव पैदा कर सके। टीम ने पाया कि lncPostn सीधे Nox4 नामक एक प्रोटीन से जुड़ता है। सामान्य परिस्थितियों में, शरीर के पास एक तंत्र होता है जो Nox4 को तब तोड़ देता है जब इसकी आवश्यकता नहीं होती, जिससे इसका स्तर नियंत्रण में रहता है। हालांकि, lncPostn एक ढाल की तरह कार्य करता है, जो Nox4 से जुड़कर उसे टूटने से रोकता है। इसके कारण Nox4 जमा होने लगता है और अधिक स्थिर हो जाता है, जिससे हानिकारक ऑक्सीजन अणुओं के उत्पादन में उछाल आता है। शोधकर्ताओं ने दिखाया कि जब उन्होंने एक विशिष्ट दवा या जेनेटिक टूल का उपयोग करके Nox4 को ब्लॉक किया, तो lncPostn के नकारात्मक प्रभाव गायब हो गए। हृदय की कोशिकाओं ने अत्यधिक तनाव पैदा करना बंद कर दिया, और स्कारिंग रुक गई। यह घटनाओं की एक स्पष्ट श्रृंखला स्थापित करता है: lncPostn, Nox4 को विनाश से बचाता है, Nox4 बढ़ता है और ऑक्सीडेटिव स्ट्रेस पैदा करता है, और यह तनाव फाइब्रोब्लास्ट्स को अत्यधिक स्कार टिश्यू बिछाने के लिए प्रेरित करता है।

यह अध्ययन एक नए मार्ग का विस्तृत मानचित्र प्रदान करता है जो हार्ट अटैक के बाद हार्ट फेलियर की ओर ले जाता है। lncPostn को Nox4 को स्थिर करने वाले अपस्ट्रीम रेगुलेटर के रूप में पहचानकर, शोधकर्ताओं ने चिकित्सा के लिए एक संभावित नए लक्ष्य पर प्रकाश डाला है। तथ्य यह है कि इस अणु को ब्लॉक करने से चूहों में हार्ट अटैक से पहले और बाद में भी सफलता मिली, यह सुझाव देता है कि यह मनुष्यों में हृदय के कार्य को संरक्षित करने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण हो सकता है। हालांकि यह शोध वर्तमान में पशु मॉडलों तक सीमित है, तंत्र की स्पष्टता भविष्य के उपचारों के लिए एक आशाजनक दिशा प्रदान करती है। हार्ट फेलियर के लक्षणों का प्रबंधन करने के बजाय, डॉक्टर एक दिन आणविक स्तर पर हस्तक्षेप कर पाएंगे ताकि स्कारिंग की प्रक्रिया को ही रोका जा सके, जिससे बड़ी चोट के बाद भी हृदय को लचीला और मजबूत रखा जा सके।