Depot- and Sex Specific Effects of the PTN/RPTPβ/ζ Axis on White Adipose Tissue Browning and Inflammatory Remodelling in Diet-Induced Obesity
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि प्लियोट्रोफिन (pleiotrophin) का आनुवंशिक विलोपन (genetic deletion), ब्राउनिंग को बढ़ावा देकर और सूजन को कम करके, आहार-प्रेरित मोटापे और वसा ऊतक डिसफंक्शन से सुरक्षा प्रदान करता है, जबकि इसके रिसेप्टर RPTPβ/ζ को MY10 के साथ औषधीय रूप से बाधित करने से लिंग- और डिपो-निर्भर तरीके से ये चयापचय दोष बढ़ जाते हैं।
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मोटापा केवल वजन का मामला नहीं है; यह एक ऐसी स्थिति है जहाँ शरीर की वसा भंडारण प्रणाली अत्यधिक बोझ तले दब जाती है और काम करना शुरू कर देती है। जब लोग या जानवर अपनी आवश्यकता से अधिक ऊर्जा का सेवन करते हैं, तो वसा कोशिकाएं बड़ी हो जाती हैं और अपनी आरामदायक सीमाओं से आगे बढ़ जाती हैं। यह विस्तार एक पुरानी, निम्न-स्तरीय सूजन (इन्फ्लेमेशन) को सक्रिय करता है जो शरीर में फैल जाती है, जिससे शरीर के शुगर और ईंधन को संभालने के तरीके में व्यवधान आता है। इस स्थिति को अक्सर मेटाबॉलिक सिंड्रोम कहा जाता है, जो टाइप 2 मधुमेह और हृदय रोग जैसी गंभीर स्वास्थ्य समस्याओं से जुड़ी है। शरीर के भीतर, वसा केवल एक समान तरीके से संग्रहीत नहीं होती है। वसा भंडारण के दो मुख्य प्रकार के क्षेत्र हैं: सबक्यूटेनियस फैट (त्वचा के ठीक नीचे स्थित वसा), जो आम तौर पर अतिरिक्त ऊर्जा के लिए एक सुरक्षित बफर के रूप में कार्य करता है, और विसरल फैट (आंतरिक अंगों के चारों ओर की वसा), जो सूजन और मेटाबॉलिक समस्याओं का कारण बनने की अधिक संभावना रखता है। वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि शरीर की वसा को संग्रहीत करने और गर्मी के लिए इसे जलाने के बीच स्विच करने की क्षमता स्वस्थ रहने के लिए एक प्रमुख कारक है, लेकिन इस स्विच को नियंत्रित करने वाले विशिष्ट आणविक संकेत अभी भी एक रहस्य बने हुए हैं।
स्पेन के यूनिवर्सिडैड सैन पाब्लो-सीईयू के शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक ऐसे संकेत की जांच करने के लिए हाथ लगाया: एक प्रोटीन जिसे प्लियोट्रोफिन (pleiotrophin) कहा जाता है। यह प्रोटीन आमतौर पर प्रारंभिक विकास के दौरान सक्रिय रहता है लेकिन वयस्क शरीर में ज्यादातर शांत रहता है, सिवाय तब जब शरीर ऊतकों की मरम्मत करने या नई रक्त वाहिकाओं को विकसित करने की कोशिश कर रहा होता है। शोधकर्ताओं जानना चाहते थे कि क्या यह प्रोटीन इस भूमिका में योगदान देता है कि वसा ऊतक उच्च वसा वाले आहार के प्रति कैसे प्रतिक्रिया करते हैं, और क्या इसका उत्तर पुरुषों और महिलाओं के बीच भिन्न होता है। यह पता लगाने के लिए, उन्होंने दो अलग-अलग दृष्टिकोणों का उपयोग किया। सबसे पहले, उन्होंने उन चूहों का अध्ययन किया जिन्हें आनुवंशिक रूप से प्लियोट्रोफिन के जीन को पूरी तरह से हटाने के लिए इंजीनियर किया गया था। दूसरा, उन्होंने सामान्य चूहों को MY10 नामक दवा से उपचारित किया। यह दवा वसा कोशिकाओं पर एक विशिष्ट रिसेप्टर को अवरुद्ध करके काम करती है, जो प्रभावी रूप से उस संकेत की नकल करती है जो प्लियोट्रोफिन सामान्य रूप से भेजता होगा। सामान्य और उच्च-वसा वाले आहार पर दोनों समूहों की तुलना सामान्य चूहों से करके, टीम देख सकी कि यह सिग्नलिंग मार्ग वसा वृद्धि, सूजन और ऊर्जा जलाने की शरीर की क्षमता को कैसे प्रभावित करता है।
परिणामों ने प्लियोट्रोफिन की अनुपस्थिति के लिए एक स्पष्ट और सुरक्षात्मक भूमिका का खुलासा किया। जिन चूहों में यह प्रोटीन नहीं था, उन्हें उच्च-वसा वाला आहार दिए जाने पर सामान्य चूहों की तुलना में काफी कम वजन बढ़ा, भले ही उन्होंने भोजन की समान मात्रा खाई थी। उनकी वसा ऊतक इतनी अधिक विस्तारित नहीं हुई, और उनकी वसा कोशिकाएं छोटी बनी रहीं। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि इन चို့ओं के वसा ऊतकों ने ब्राउन फैट (भूरा वसा) जैसा दिखने के संकेत दिखाए, जो एक ऐसा वसा प्रकार है जो ऊर्जा को स्टोर करने के बजाय गर्मी उत्पन्न करने के लिए जलाता है। इस "ब्राउनिंग" प्रभाव के साथ शरीर के तापमान में वृद्धि देखी गई, जिससे पता चलता कि ये चूहे अधिक कैलोरी जला रहे थे। ऊतकों में निशान (फाइब्रोसिस) भी कम थे, और सूजन के बहुत कम लक्षण दिखे। प्रतिरक्षा कोशिकाएं, जो मोटापे के दौरान वसा ऊतकों में उमड़ पड़ती हैं, वे कम संख्या में थीं, और ऊतकों ने सूजन को बढ़ावा देने वाले संकेतों के बजाय उसे शांत करने वाले रासायनिक संकेतों का अधिक उत्पादन किया। ये लाभ नर और मादा दोनों चूहों में देखे गए, हालांकि वसा भंडारण और सूजन के विशिष्ट पैटर्न लिंग और त्वचा के नीचे की वसा बनाम अंगों के आसपास की वसा के बीच भिन्न थे।
एक आश्चर्यजनक विपरीत के रूप में, MY10 दवा से उपचारित चूहों ने इसके विपरीत प्रभाव दिखाए। रिसेप्टर को अवरुद्ध करके, जो प्लियोट्रोफिन सामान्य रूप से सक्रिय करता है, इस दवा ने वसा कोशिकाओं को इस तरह व्यवहार करने के लिए मजबूर कर दिया जैसे कि उन्हें लगातार वसा संग्रहीत करने और ऊर्जा जलाने की आवश्यकता को अनदेखा करने का संकेत मिल रहा हो। इन चूहों का वजन अधिक बढ़ गया और उनमें अधिक वसा जमा हो गई, विशेष रूप से उच्च-वसा वाला आहार दिए जाने पर। उनकी वसा कोशिकाएं बड़ी हो गईं, ऊतकों में अधिक निशान बन गए, और सूजन बदतर हो गई। दवा ने ऊष्मा उत्पादन के मार्करों को दबा दिया और वसा ऊतकों को उस हानिकारक सूजन के प्रति अधिक संवेदनशील बना दिया जो मेटाबॉलिक बीमारी की ओर ले जाती है। इसने पुष्टि की कि प्लियोट्रोफिन और इसके रिसेप्टर से जुड़ा मार्ग एक स्विच के रूप में कार्य करता है: जब संकेत अनुपस्थित होता है, तो शरीर मोटापे और सूजन का विरोध करता है; जब संकेत को कृत्रिम रूप से बढ़ाया या उसकी नकल की जाती है, तो शरीर उच्च-वसा वाले आहार के हानिकारक प्रभावों के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाता है।
अध्ययन ने यह भी रेखांकित किया कि शरीर इन संकेतों के प्रति एक समान रूप से प्रतिक्रिया नहीं करता है। प्रभाव इस बात पर निर्भर करते थे कि वसा कहाँ स्थित है और जानवर नर है या मादा। उदाहरण के लिए, नर चूहों में दवा के जवाब में त्वचा के नीचे की वसा (सबक्यूटेनियस फैट) में सूजन की अधिक प्रवृत्ति देखी गई, जबकि मादा चूहों ने एक संतुलित प्रतिक्रिया दिखाई जो उच्च-वसा आहार के साथ मिलकर ही पूरी तरह से सक्रिय हुई। इसी तरह, अंगों के आसपास की विसरल वसा, त्वचा के नीचे की वसा की तुलना में सूजन और निशान के प्रति अधिक संवेदनशील थी। ये निष्कर्ष बताते हैं कि इस मार्ग को लक्षित करने वाले किसी भी भविष्य के उपचार को वसा के विशिष्ट प्रकार और रोगी के लिंग के अनुसार सावधानीपूर्वक तैयार करने की आवश्यकता होगी। शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि प्लियोट्रोफिन सिग्नलिंग एक्सिस मोटापे के दौरान वसा ऊतक खुद को कैसे पुनर्गठित करते हैं, इसका एक संदर्भ-निर्भर नियामक है। जबकि इस संकेत को हटाना शरीर की रक्षा करता है, रिसेप्टर को अवरुद्ध करके संकेत की नकल करना स्थिति को और खराब कर देता है, जो यह दर्शाता है कि वयस्क वसा ऊतक में इस प्रोटीन की प्राकृतिक अनुपस्थिति मेटाबॉलिक बीमारी के विरुद्ध एक महत्वपूर्ण रक्षा तंत्र हो सकती है।
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