Integrated Analysis of Gut Microbiota Dysbiosis and microRNA-155/microRNA-20a Expression Across Multiple Sclerosis Disease subtypes: Comparison with Controls
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि मल्टीपल स्क्लेरोसिस के उपप्रकारों में गट माइक्रोबायोटा डिसबायोसिस और सर्कुलेटिंग miR-155/miR-20a अभिव्यक्ति प्रोफाइल विशिष्ट हैं, जिसमें सेकेंडरी प्रोग्रेसिव एमएस सबसे गंभीर परिवर्तनों को दर्शाता है, और एकीकृत माइक्रोबियल-miRNA सिग्नेचर नैदानिक फेनोटाइप को नियंत्रणों से अलग करने के लिए उच्च नैदानिक सटीकता प्रदान करते हैं।
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मल्टीपल स्केलेरोसिस एक ऐसी स्थिति है जहाँ शरीर की अपनी प्रतिरक्षा प्रणाली गलती से मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी में तंत्रिका तंतुओं के चारों ओर की सुरक्षात्मक परत पर हमला करती है। यह क्षति उन संकेतों को बाधित करती है जो मांसपेशियों को कैसे हिलना है और कैसे महसूस करना है, यह बताते हैं, जिससे लक्षणों की एक विस्तृत श्रृंखला उत्पन्न होती है जो व्यक्ति दर व्यक्ति बहुत भिन्न हो सकती है। हालांकि डॉक्टर जानते हैं कि आनुवंशिकी और पर्यावरण इस बात में भूमिका निभाते हैं कि किसे यह बीमारी होती है, लेकिन यह बिल्कुल क्यों शुरू होती है और समय के साथ कैसे बदलती है, इसके सटीक कारण एक रहस्य बने हुए हैं। हाल के वर्षों में, वैज्ञानिकों ने मानव आंत में रहने वाले खरबों सूक्ष्म बैक्टीरिया, जिन्हें गट माइक्रोबायोटा (gut microbiota) कहा जाता है, पर बारीकी से नज़र रखना शुरू किया है। ये सूक्ष्मजीव केवल यात्री नहीं हैं; वे प्रतिरक्षा प्रणाली के साथ लगातार अंतःक्रिया करते हैं, जिससे इसे यह पहचानने में मदद मिलती है कि मित्र कौन है और शत्रु कौन। इन बैक्टीरिया के साथ-साथ, शरीर कुछ सूक्ष्म अणुओं का उपयोग करता है जिन्हें माइक्रोआरएनए (microRNA) कहा जाता है, जो जीन के लिए 'डिमर स्विच' (dimmer switches) के रूप में कार्य करते हैं, जो सूजन को नियंत्रित करने के लिए कुछ प्रोटीनों के उत्पादन को कम या अधिक करते हैं। शोधकर्ताओं के लिए बड़ा सवाल यह था कि क्या आंत में बैक्टीरिया का मिश्रण और इन आनुवंशिक स्विचों की गतिविधि मल्टीपल स्केलेरोसिस के विभिन्न रूपों से जुड़ी हुई है, और क्या इन दोनों को एक साथ देखने से डॉक्टरों को बीमारी के विभिन्न प्रकारों को पहचानने में मदद मिल सकती है।
ईरान के शोधकर्ताओं की एक टीम ने 240 लोगों का अध्ययन करके इसका उत्तर देने का प्रयास किया, जिन्हें छह समान समूहों में विभाजित किया गया था। इन छह समूहों में से चार समूह मल्टीपल स्केलेरोसिस के विभिन्न चरणों वाले रोगियों के थे: वे जो पहले अलग हमले (isolated attack) से पीड़ित थे, वे जिनमें लक्षण आते-जाते रहते हैं (relapsing-remitting रूप), और वे जिनमें दो प्रगतिशील (progressive) रूप थे जहाँ लक्षण बिना सुधार के धीरे-धीरे बिगड़ते जाते हैं। अन्य दो समूहों में अन्य न्यूरोलॉजिकल स्थितियों वाले लोग और स्वस्थ स्वयंसेवक शामिल थे जिनमें कोई न्यूरोलॉजिकल समस्या नहीं थी। वैज्ञानिकों ने बैक्टीरिया के प्रकारों को गिनने के लिए मल के नमूने एकत्र किए और दो विशिष्ट माइक्रोआरएनए, miR-155 और miR-20a, के स्तर को मापने के लिए रक्त के नमूने लिए, जो सूजन से जुड़े जाने के लिए जाने जाते हैं। वे यह देखना चाहते थे कि क्या आंत के बैक्टीरिया और ये आनुवंशिक मार्कर बीमारी के शुरुआती चरणों से लेकर इसके सबसे गंभीर रूपों तक बढ़ने के साथ एक विशिष्ट तरीके से बदलते हैं।
परिणामों ने दिखाया कि बीमारी के चरण के आधार पर आंत का वातावरण और आनुवंशिक स्विच वास्तव में अलग थे, जिसमें सबसे नाटकीय परिवर्तन बीमारी के प्रगतिशील रूप में दिखाई दिए। सबसे उन्नत, प्रगतिशील चरण वाले रोगियों में, शोधकर्ताओं ने उन लाभकारी बैक्टीरिया की संख्या में भारी गिरावट देखी जो आंत को स्वस्थ रखने और सूजन को कम करने में मदद करते हैं। साथ ही, उन बैक्टीरिया में वृद्धि देखी गई जो अक्सर सूजन से जुड़े होते हैं। इस बदलाव के साथ रक्त में दो माइक्रोआरएनए के स्तर में भी परिवर्तन हुआ। miR-155 का स्तर, जो सूजन को बढ़ावा देने की प्रवृत्ति रखता है, स्वस्थ लोगों की तुलना में रोगियों में अधिक था। इसके विपरीत, miR-20a का स्तर, जो प्रतिरक्षा प्रणाली को शांत करने में मदद करता है, रोगियों में कम था, और प्रगतिशील रूप वाले रोगियों में यह सबसे कम था।
जब शोधकर्ताओं ने यह देखा कि ये मार्कर समूहों के बीच अंतर करने में कितने प्रभावी हैं, तो उन्होंने पाया कि कुछ बैक्टीरिया प्रगतिशील बीमारी की पहचान करने में असाधारण रूप से अच्छे थे। बैक्टीरिया का एक विशिष्ट समूह, जिसे बैक्टेरोइडेट्स (Bacteroidetes) के रूप में जाना जाता है, प्रगतिशील रोगियों में इतना कम था कि वह स्वस्थ लोगों की तुलना में लगभग पूर्ण सटीकता के साथ उन्हें अलग कर सकता था। इसी तरह, miR-20a का स्तर रिलेप्सिंग-रेमिटिंग रूप और प्राइमरी प्रोग्रेसिव रूप वाले रोगियों को स्वस्थ नियंत्रणों से अलग करने में बहुत प्रभावी था। अध्ययन ने बैक्टीरिया और आनुवंशिक मार्करों के बीच एक स्पष्ट संबंध भी प्रकट किया। लाभकारी बैक्टीरिया जो रोगियों में कम थे, वे उच्च स्तर के शांत करने वाले miR-20a से जुड़े थे, जबकि सूजन वाले बैक्टीरिया उच्च स्तर के प्रो-इंफ्लेमेटरी miR-155 से जुड़े थे। यह सुझाव देता है कि आंत के बैक्टीरिया की स्थिति इन आनुवंशिक स्विचों को कैसे सेट करती है, इसे प्रभावित कर सकती है, जिससे एक चक्र बन सकता है जो बीमारी को आगे बढ़ाता है।
शायद सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि शोधकर्ताओं ने पाया कि बैक्टीरिया और माइक्रोआरएनए को एक साथ देखने से अकेले किसी एक को देखने की तुलना में कहीं अधिक स्पष्ट तस्वीर मिली। आंत के बैक्टीरिया और रक्त के मार्करों के डेटा को संयोजित करके, वे अत्यंत उच्च सटीकता के साथ मल्टीपल स्केलेरोसिस के विभिन्न प्रकारों के बीच अंतर करने वाला एक प्रोफाइल बना सके। उदाहरण के लिए, फर्मिक्यूट्स (Firmicutes) और बैक्टेरोइडेट्स (Bacteroidetes) का एक विशिष्ट संयोजन रिलेप्सिंग-रेमिटिंग रूप वाले रोगियों को सेकेंडरी प्रोग्रेसिव रूप वाले रोगियों से 0.9881 के सटीकता स्कोर (AUC) के साथ अलग करता है। यह सुझाव देता है कि यह बीमारी केवल एक एकल स्थिति नहीं है, बल्कि विभिन्न जैविक अवस्थाओं का एक संग्रह है, जिनमें से प्रत्येक का अपना अनूठा हस्ताक्षर (signature) होता है जो आंत के बैक्टीरिया और आनुवंशिक गतिविधि से बना होता है।
हालांकि ये निष्कर्ष मल्टीपल स्केलेरोसिस के विभिन्न चरणों को समझने और संभावित रूप से निदान करने का एक आशाजनक नया तरीका प्रदान करते हैं, शोधकर्ता सावधानीपूर्वक यह नोट करते हैं कि यह समय का एक स्नैपशॉट (snapshot) है। यह अध्ययन लोगों के एक विशिष्ट समूह और एक विशेष क्षेत्र पर किया गया था, और इन परिवर्तनों की पुष्टि करने के लिए कि क्या वे वास्तव में बीमारी की प्रगति का कारण हैं या केवल एक दुष्प्रभाव हैं, परिणामों को बड़े समूहों में लंबे समय तक परीक्षण करने की आवश्यकता है। लेखक सुझाव देते हैं कि भविष्य के शोध को यह पता लगाने के लिए अन्वेषण करना चाहिए कि क्या आहार या अन्य माध्यमों से आंत के बैक्टीरिया को बदलकर इन आनुवंशिक मार्करों को बदला जा सकता है और बीमारी को धीमा किया जा सकता है। फिलहाल, यह कार्य इस विचार के लिए एक मजबूत आधार प्रदान करता है कि आंत और प्रतिरक्षा प्रणाली मल्टीपल स्केलेरोसिस में गहराई से जुड़े हुए हैं, जो बीमारी के विभिन्न रूपों को अलग करने और शायद भविष्य में उन्हें अधिक प्रभावी ढंग से उपचारित करने के लिए नए सुराग प्रदान करते हैं।
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