Transplantation of fecal microbiota from Age-related hearing loss patients compels inflammaging, age-related macrophage changes and hair cell degeneration in cochlea of young mice

जैसे-जैसे लोग बूढ़े होते हैं, उनके शरीर में एक धीमी, शांत परिवर्तन प्रक्रिया चलती है जो हृदय से लेकर मस्तिष्क तक लगभग हर प्रणाली को प्रभावित करती है। सबसे आम और कष्टदायक परिवर्तनों में से एक है सुनने की शक्ति का धीरे-धीरे कम होना, जिसे उम्र से संबंधित श्रवण हानि (age-related hearing loss) के रूप में जाना जाता है। दशकों से, वैज्ञानिक समझते आए हैं कि इस गिरावट में कान के भीतर नाजुक संवेदी कोशिकाओं की धीमी मृत्यु और उम्र बढ़ने के साथ होने वाली सामान्य निम्न-स्तरीय सूजन शामिल है, जिसे अक्सर "इन्फ्लेमेजिंग" (inflammaging) कहा जाता है। हालांकि, यह मूल कारण कि यह सूजन कान में क्यों शुरू होती है, एक रहस्य बना रहा। शोध का एक बढ़ता हुआ समूह सुझाव देता है कि इसका उत्तर कान में नहीं, बल्कि पेट (gut) में मिल सकता है। मानव पाचन तंत्र खरबों सूक्ष्म जीवों का घर है, जिन्हें सामूहिक रूप से माइक्रोबायोम कहा जाता है, जो एक चयापचय और प्रतिरक्षा अंग के रूप में कार्य करते हैं। जैसे-जैसे हम बूढ़े होते हैं, इन सूक्ष्मजीवों का संतुलन बदल जाता है, जो अक्सर कम विविध हो जाता है और हानिकारक पदार्थ बनाने के प्रति अधिक प्रवृत्त हो जाता है। यह बदलाव आंत की सुरक्षात्मक परत को कमजोर कर सकता है, जिससे सूजन पैदा करने वाले अणु रक्तप्रवाह में लीक होकर शरीर के दूरस्थ हिस्सों तक जा सकते हैं।

शंघाई में फुदान विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के एक नए अध्ययन ने इन कड़ियों को जोड़ने के लिए एक साहसी कदम उठाया है। वे जानना चाहते थे कि क्या गंभीर श्रवण हानि वाले लोगों में होने वाले आंत के बैक्टीरिया में विशिष्ट परिवर्तन वास्तव में एक स्वस्थ, युवा शरीर में श्रवण हानि का कारण बन सकते हैं। इसका परीक्षण करने के लिए, उन्होंने केवल लोगों का अवलोकन नहीं किया; उन्होंने एक सीधा जैविक हस्तांतरण (biological transfer) किया। टीम ने गंभीर श्रवण हानि वाले बुजुर्ग रोगियों और स्वस्थ बुजुर्ग व्यक्तियों से मल के नमूने एकत्र किए, जिनमें आंत के बैक्टीरिया होते हैं। इसके बाद उन्होंने इन नमूनों को उन युवा, स्वस्थ चूहों में प्रत्यारोपित किया जिन्होंने कभी श्रवण हानि का अनुभव नहीं किया था। इन युवा चूहों को सुनने की समस्या वाले वृद्ध व्यक्ति के आंत के बैक्टीरिया देकर, शोधकर्ताओं ने यह देखने के लिए एक जीवित प्रयोग बनाया कि क्या "पुराना" पेट "युवा" कान को बूढ़ा कर सकता है।

परिणाम आश्चर्यजनक और तत्काल थे। जिन युवा चूहों को श्रवण बाधित रोगियों के आंत के बैक्टीरिया प्राप्त हुए, उनमें सुनने की शक्ति कम होने लगी। कम से कम और बहुत उच्च पिच की ध्वनियों के परीक्षण के दौरान, इन चूहों को सुनने के लिए आवश्यक ध्वनि के स्तर (volume) में महत्वपूर्ण वृद्धि दिखाई दी, जो श्रवण अक्षमता का स्पष्ट संकेत है। यह गिरावट उपचार के मात्र कुछ हफ्तों के भीतर हुई। इसके विपरीत, जिन चूहों को स्वस्थ बुजुर्ग दाताओं के बैक्टीरिया मिले, या जिन्हें कोई उपचार नहीं मिला, उनकी सुनने की क्षमता तेज बनी रही। शोधकर्ताओं ने फिर प्रभावित चूहों के कानों के भीतर देखा कि कोशिकीय स्तर पर क्या हो रहा था। उन्होंने पाया कि ध्वनि का पता लगाने के लिए जिम्मेदार नाजुक बाल कोशिकाएं (hair cells), विशेष रूप से बाहरी बाल कोशिकाएं (outer hair cells), मर रही थीं, खासकर कान के उस हिस्से में जो उच्च-आवृत्ति की ध्वनियों को संसाधित करता है। इस शारीरिक क्षति ने श्रवण हानि की नकल की, जिससे पुष्टि हुई कि आंत के बैक्टीरिया ने कान के भीतर एक विनाशकारी प्रक्रिया को सक्रिय कर दिया था।

गहराई से जांच करने पर, अध्ययन ने उस श्रृंखला अभिक्रिया (chain reaction) का खुलासा किया जिसने पेट को कान से जोड़ा। बैक्टीरिया के प्रत्यारोपण ने सबसे पहले चूहों की आंतों की परत को नुकसान पहुँचाया। इस दरार ने बैक्टीरिया के अंशों और सूजन संबंधी प्रोटीन जैसे हानिकारक पदार्थों को रक्तप्रवाह में निकलने दिया। रक्त में पहुँचने के बाद, ये पदार्थ आंतरिक कान तक पहुँचे, जहाँ उन्होंने कान के नाजुक वातावरण की रक्षा करने वाली एक महत्वपूर्ण बाधा (barrier) पर हमला किया। यह बाधा, जो मस्तिष्क की रक्षा करने वाली बाधा के समान कार्य करती है, रिसने वाली (leaky) हो गई। एक बार समझौता होने के बाद, इसने आंतरिक कान में सूजन संबंधी संकेतों को भर दिया, जिससे पुरानी सूजन (chronic inflammation) की स्थिति उत्पन्न हुई। शोधकर्ताओं ने देखा कि इस वातावरण ने मैक्रोफेज (macrophage) नामक एक विशिष्ट प्रकार की प्रतिरक्षा कोशिका को सक्रिय कर दिया। एक स्वस्थ कान में, ये कोशिकाएं शांत रक्षक के रूप में कार्य करती हैं, जो ऊतकों की क्षति की निगरानी करती हैं। हालांकि, प्रत्यारोपित बैक्टीरिया वाले चूहों में, ये कोशिकाएं आकार और व्यवहार में बदल गईं। वे आक्रामक हो गईं, सूज गईं और ऐसे रसायन छोड़ने लगीं जिन्होंने आसपास की बाल कोशिकाओं और तंत्रिका तंतुओं को नुकसान पहुँचाया।

अध्ययन ने इस प्रक्रिया को संचालित करने वाले विशिष्ट रासायनिक संदेशवाहकों की भी पहचान की। शोधकर्ताओं ने प्रभावित चूहों के कानों में कुछ प्रतिरक्षा संकेतों के उच्च स्तर पाए, जिसमें वे प्रोटीन भी शामिल थे जो चोट के स्थान पर अधिक प्रतिरक्षा कोशिकाओं को बुलाते हैं। इसने एक दुष्चक्र बनाया जहाँ पेट से होने वाले प्रारंभिक रिसाव से कान में सूजन हुई, जिसने बदले में और अधिक प्रतिरक्षा कोशिकाओं को बुलाया जिससे और अधिक क्षति हुई। शोधकर्ताओं ने नोट किया कि यह प्रक्रिया केवल एक यादृच्छिक घटना नहीं थी बल्कि एक विशिष्ट मार्ग था: आंत के बैक्टीरिया में उम्र से संबंधित असंतुलन से एक 'लीकी गट' (leaky gut) हुआ, जिससे प्रणालीगत सूजन हुई, जिसने फिर कान की रक्षा प्रणाली को तोड़ दिया और विनाशकारी प्रतिरक्षा कोशिकाओं को सक्रिय कर दिया।

यह कार्य पेट और कान के बीच एक स्पष्ट, जैविक संबंध प्रदान करता है, जो यह सुझाव देता है कि हमारी सुनने की क्षमता हमारे पाचन के स्वास्थ्य से गहराई से जुड़ी हुई है। शोधकर्ताओं ने यह नहीं पाया कि आंत के बैक्टीरिया ने सीधे कान की कोशिकाओं पर हमला किया; बल्कि, बैक्टीरिया ने एक प्रतिकूल वातावरण बनाया जिसने कान की रक्षा प्रणाली को कमजोर कर दिया और उसकी अपनी प्रतिरक्षा प्रणाली को ही उसके विरुद्ध खड़ा कर दिया। हालांकि यह अध्ययन चूहों पर किया गया था, लेकिन इसके निष्कर्ष मनुष्यों में श्रवण हानि क्यों होती है, इस पर एक नया दृष्टिकोण प्रदान करते हैं। यह सुझाव देता है कि पूरे शरीर को प्रभावित करने वाली "इन्फ्लेमेजिंग" वास्तव में पेट से शुरू होकर कान तक यात्रा कर सकती है, जिससे उम्र बढ़ने की एक प्राकृतिक प्रक्रिया को एक विनाशकारी बीमारी में बदल दिया जाता है। अध्ययन यह संकेत देता है कि स्वस्थ माइक्रोबायोम बनाए रखना सुनने की शक्ति को बचाने का एक शक्तिशाली तरीका हो सकता है, जो रोकथाम के लिए एक नया मार्ग प्रदान करता है जो केवल श्रवण हानि के लक्षण दिखने के बाद उनके इलाज के बजाय जीवनशैली और आहार पर केंद्रित है। यह शोध इस बात पर प्रकाश डालता है कि शरीर एक जुड़ा हुआ तंत्र है, जहाँ एक अंग में परिवर्तन रक्त के माध्यम से दूसरे, दूरस्थ अंग के कार्य को बदलने के लिए लहर की तरह फैल सकता है।