Mouse models of activity-based anorexia and binge-eating disorder show distinct patterns of intestinal barrier dysfunction and immune dysregulation

मानव शरीर अपने आंतरिक जगत और बाहरी वातावरण के बीच एक नाजुक संतुलन बनाए रखता है, जो चीजों को उनके उचित स्थानों पर रखने के लिए विशेष बाधाओं पर निर्भर करता है। इनमें से एक सबसे महत्वपूर्ण आंत की परत (इंटेस्टाइनल लाइनिंग) है, जो कोशिकाओं की एक पतली दीवार है जो पोषक तत्वों को गुजरने देती है जबकि हानिकारक बैक्टीरिया और विषाक्त पदार्थों को रक्तप्रवाह में प्रवेश करने से रोकती है। इस बाधा को 'टाइट जंक्शन्स' नामक सूक्ष्म, प्रोटीन-आधारित फास्टनरों द्वारा सील किया जाता है, जो ईंटों के बीच मोर्टार की तरह कार्य करते हैं, जो कोशिकाओं को एक साथ पकड़कर रखते हैं ताकि रिसाव को रोका जा सके। जब ये सील कमजोर हो जाती हैं, तो आंत "लीकी" (रिसाव वाली) हो जाती है, जिससे बाहरी पदार्थ शरीर में निकल जाते हैं और संभावित रूप से सूजन या प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर कर सकते हैं। वैज्ञानिकों ने लंबे समय से संदेह जताया है कि खाने के विकार (ईटिंग डिसऑर्डर), जिनमें भोजन के साथ अत्यधिक और अक्सर विरोधाभासी संबंध शामिल होते हैं, इन बाधाओं और प्रतिरक्षा प्रणाली को बाधित कर सकते हैं, लेकिन यह स्पष्ट नहीं था कि खुद को भूखा रखने बनाम अत्यधिक खाने (बिंज-ईटिंग) के विशिष्ट व्यवहार अलग-अलग प्रकार की क्षति पहुंचाते हैं।

चेक गणराज्य के इंस्टीट्यूट ऑफ माइक्रोबायोलॉजी की शोधकर्ताओं की एक टीम ने चूहों में मानव ईटिंग डिसऑर्डर में देखे जाने वाले व्यवहारों की नकल करने वाले दो अलग-अलग परिदृश्य बनाकर इस प्रश्न की खोज करने का निर्णय लिया। उन्होंने केवल यह नहीं देखा कि जानवर बहुत कम या बहुत अधिक क्यों खाते हैं; उन्होंने विशेष रूप से यह परीक्षण किया कि प्रत्येक स्थिति के अनूठे तनाव के प्रति शरीर की भौतिक बाधाएं और प्रतिरक्षा रक्षा प्रणाली कैसे प्रतिक्रिया करती है। एक परिदृश्य में, उन्होंने चूहों को भोजन प्रतिबंधित करते हुए और उन्हें दौड़ने के लिए व्यायाम पहिए (एक्सरसाइज व्हील) उपलब्ध कराते हुए एनोरेक्सिया (अल्पाहार) का मॉडल तैयार किया, जो उन्हें तेजी से वजन घटाने और अतिसक्रिय होने के लिए प्रेरित करता है। दूसरे में, उन्होंने बिंज-ईटिंग का मॉडल तैयार किया जिसमें चूहों को तनाव दिया गया और फिर उन्हें अत्यधिक स्वादिष्ट चॉकलेट दी गई, यह देखते हुए कि वे चॉकलेट की तलाश तब भी कंपल्सिव रूप से (बाध्य होकर) करते थे जब उसे एक अप्रिय अनुभव के साथ जोड़ा गया था। इन दोनों समूहों की तुलना करके, वैज्ञानिकों ने पाया कि शरीर इन विपरीत व्यवहारों के प्रति मौलिक रूप से भिन्न तरीकों से प्रतिक्रिया करता है, जहाँ एक समूह शारीरिक टूट-फूट और दबी हुई प्रतिरक्षा प्रणाली से पीड़ित था, जबकि दूसरे ने बिना किसी भौतिक रिसाव के एक अलग प्रकार की आणविक अराजकता दिखाई।

शोधकर्ताओं ने दोनों स्थितियों के लिए मजबूत मॉडल स्थापित करके शुरुआत की। एनोरेक्सिया जैसी स्थिति वाले समूह के लिए, उन्होंने मादा चूहों का उपयोग किया जिन्हें या तो सामान्य आहार दिया गया, कम आहार दिया गया, या कम आहार देने के साथ-साथ दौड़ने के पहिए तक पहुंच दी गई। जिन चूहों ने भोजन प्रतिबंध के साथ दौड़ने का संयोजन किया, उनका वजन सबसे अधिक कम हुआ और वे सबसे अधिक दौड़े, जो मरीजों में देखे जाने वाले भुखमरी और अतिसक्रियता के चक्र को पूरी तरह से दर्शाता है। बिंज-ईटिंग समूह के लिए, उन्होंने नर चूहों का उपयोग किया जिन्हें भोजन प्रतिबंध या शारीरिक नियंत्रण के अधीन रखा गया, और उसके बाद एक परीक्षण किया जहां वे एक सादे कमरे और चॉकलेट वाले कमरे के बीच चयन कर सकते थे। भले ही इनमें से कुछ चूहों को चॉकलेट वाले कमरे को हल्के बिजली के झटके (फुट शॉक) के साथ जोड़ने के लिए प्रशिक्षित किया गया था, फिर भी वे चॉकलेट खाने के लिए वापस आए, जो इस व्यवहार की बाध्यकारी प्रकृति को प्रदर्शित करता है। टीम ने चूहों को एक हानिरहित, चमकने वाला रंग (ग्लोइंग डाई) पिलाकर दोनों समूहों में आंत की बाधा की अखंडता का परीक्षण किया। यदि आंत की बाधा बरकरार थी, तो डाई आंतों में ही रहती; यदि वह टूटी हुई थी, तो डाई रक्त में रिस जाती।

परिणामों ने दोनों स्थितियों के बीच एक चौंकाने वाला अंतर प्रकट किया। जिन चूहों ने भोजन प्रतिबंध के साथ दौड़ने का संयोजन किया, उनमें उनकी आंतों की बाधा में स्पष्ट रिसाव देखा गया, क्योंकि अन्य समूहों की तुलना में उनके रक्त में चमकने वाले रंग का स्तर काफी अधिक पाया गया। इस भौतिक टूट-फूट के साथ-साथ उन जीन में भी परिवर्तन देखे गए जो टाइट जंक्शन्स का निर्माण करते हैं; सीलिंग प्रोटीन बनाने के निर्देशों को कम कर दिया गया था, जबकि छिद्र (पोर्स) बनाने वाले प्रोटीन के निर्देशों को बदल दिया गया था। इसके विपरीत, बिंज-ईटिंग मॉडल वाले चूहों में यह भौतिक रिसाव नहीं दिखा। उनके रक्त में डाई का स्तर सामान्य बना रहा, जो बताता है कि उनकी आंत की दीवारें अभी भी मजबूती से टिकी हुई थीं। हालांकि, उनके जीन एक अलग कहानी कह रहे थे। बिना किसी भौतिक रिसाव के भी, उनकी आंतों के जीन अस्त-व्यस्त थे, जिसमें सीलिंग प्रोटीन का कम होना और छिद्र बनाने वाले प्रोटीनों का बढ़ना शामिल था। यह सुझाव देता है कि हालांकि बिंज-ईटिंग के तनाव ने आंत के निर्माण संबंधी योजनाओं में आणविक भ्रम पैदा किया था, लेकिन इसने अभी तक बाधा के कार्यात्मक उल्लंघन का परिणाम नहीं दिया था।

दोनों समूहों की प्रतिरक्षा प्रणालियों ने भी विपरीत दिशाओं में प्रतिक्रिया की। एनोरेक्सिया जैसे फेनोटाइप वाले चूहों में, जिनमें लीकी गट (रिसाव वाली आंत) थी, दबी हुई प्रतिरक्षा प्रणाली के लक्षण दिखे। उनके प्लीहा (स्प्लीन) और गट-एसोसिएटेड लिम्फ नोड्स में मौजूद प्रतिरक्षा कोशिकाएं विभाजित और संख्या में बढ़ना बंद हो गईं, और उन्होंने उन रासायनिक संकेतों को कम उत्पादित किया जो आमतौर पर संक्रमण से लड़ते हैं। इसके बजाय, उनमें नियामक कोशिकाओं (रेगुलेटरी सेल्स) में वृद्धि देखी गई जो प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को शांत करती हैं, जो प्रभावी रूप से शरीर की रक्षा प्रणाली को सुप्तावस्था (डॉर्मेंसी) में डाल देती हैं। यह इस नैदानिक अवलोकन के अनुरूप है कि गंभीर कुपोषण अक्सर मरीजों को संक्रमण के प्रति संवेदनशील बना देता है। इसके विपरीत, बिंज-ईटिंग मॉडल वाले चूहों ने अत्यधिक सक्रिय, प्रो-इंफ्लेमेटरी (सूजन संबंधी) प्रतिरक्षा अवस्था प्रदर्शित की। उनकी प्रतिरक्षा कोशिकाएं तेजी से विभाजित हो रही थीं, और वे सूजन और खतरों से लड़ने से जुड़े उच्च स्तर के संकेतों को पंप कर रही थीं। इस बढ़ी हुई गतिविधि के बावजूद, उनकी नियामक कोशिकाएं आवश्यक शांत करने वाले संकेत उत्पन्न नहीं कर रही थीं, जो एक ऐसी प्रणाली का सुझाव देती है जो स्वयं को ठीक से विनियमित करने की क्षमता के बिना अलार्म की स्थिति में फंसी हुई है।

दिलचस्प बात यह है कि शोधकर्ताओं ने ब्लड-ब्रेन बैरियर (मस्तिष्क की सुरक्षात्मक परत) की भी जांच की, यह देखने के लिए कि क्या इन आंत संबंधी समस्याओं का मस्तिष्क की रक्षा पर प्रभाव पड़ रहा है। उन्होंने पाया कि दोनों मॉडलों में, ब्लड-ब्रेन बैरियर बरकरार रहा। चमकने वाला रंग मस्तिष्क के ऊतकों में नहीं पहुंचा, जो यह दर्शाता है कि तनाव और आहार परिवर्तन सभी शारीरिक बाधाओं के सामान्य टूटने का कारण नहीं बन रहे थे, बल्कि विशेष रूप से एनोरेक्सिया मॉडल में आंत को लक्षित कर रहे थे। अध्ययन ने यह भी नोट किया कि प्रतिरक्षा परिवर्तन केवल भोजन प्रतिबंध का परिणाम नहीं थे, बल्कि वे विशिष्ट संदर्भ से अत्यधिक प्रभावित थे। उदाहरण के लिए, बिंज-ईटिंग मॉडल में भोजन प्रतिबंध से सूजन हुई, जबकि एनोरेक्सिया मॉडल में समान प्रतिबंध के साथ व्यायाम ने प्रतिरक्षा दमन (इम्यून सप्रेशन) की ओर ले गया। यह सुझाव देता है कि भूख के प्रति शरीर की प्रतिक्रिया एक एकल, समान प्रतिक्रिया नहीं है बल्कि यह पूरी तरह से आसपास की परिस्थितियों पर निर्भर करती है, जैसे कि क्या जानवर शारीरिक तनाव या भावनात्मक दबाव के अधीन है।

अध्ययन निष्कर्ष निकालता है कि प्रतिबंधात्मक खान-पान और बिंज-ईटिंग के व्यवहार अलग-अलग जैविक मार्गों को संचालित करते हैं। एनोरेक्सिया जैसा मॉडल, जो भुखमरी और अतिसक्रियता द्वारा पहचाना जाता है, आंत की बाधा की भौतिक विफलता और प्रतिरक्षा प्रणाली के बंद होने की ओर ले जाता है। बिंज-ईटिंग मॉडल, जो तनाव और बाध्यकारी खाने से प्रेरित है, आंत के निर्माण संबंधी जीनों में आणविक अव्यवस्था और सूजन संबंधी गतिविधि में उछाल का कारण बनता है, भले ही बाधा स्वयं भौतिक रूप से बंद रहती है। ये निष्कर्ष इस बात पर प्रकाश डालते हैं कि ईटिंग डिसऑर्डर केवल भोजन के सेवन के बारे में नहीं हैं, बल्कि इसमें आंत, प्रतिरक्षा प्रणाली और मस्तिष्क के बीच जटिल, भिन्न अंतःक्रियाएं शामिल हैं। यह दिखाकर कि ये दो चरम ईटिंग डिसऑर्डर इतने अलग प्रतिरक्षा हस्ताक्षरों (इम्यून सिग्नेचर) को उत्पन्न करते हैं, यह शोध एक स्पष्ट तस्वीर प्रदान करता है कि कैसे विशिष्ट व्यवहार शरीर की आंतरिक रक्षा प्रणाली को आकार दे सकते है, जिससे इन स्थितियों द्वारा शरीर पर पड़ने वाले जैविक प्रभाव की अधिक सूक्ष्म समझ मिलती है।