Chronic complex regional pain syndrome patient IgM has pronociceptive effects in the spinal cord, but not skin, of fracture mice

दर्द अक्सर एक चेतावनी प्रणाली होता है, एक संकेत कि ऊतक (tissue) क्षतिग्रस्त हो गया है और उसे सुरक्षा की आवश्यकता है। लेकिन कॉम्प्लेक्स रीजनल पेन सिंड्रोम (CRPS) नामक स्थिति में, वह चेतावनी प्रणाली चोट ठीक होने के बहुत बाद भी अत्यधिक सक्रिय रहती है। एक टूटी हुई हड्डी या मामूली जलन, एक ऐसे अंग में महीनों या वर्षों तक जलने वाला दर्द, सूजन और स्पर्श के प्रति अत्यधिक संवेदनशीलता पैदा कर सकती है जो देखने में सामान्य लगता है। दशकों से, डॉक्टर संघर्ष कर रहे हैं कि ऐसा क्यों होता है, और इसका इलाज करना इतना कठिन क्यों है। एक प्रमुख सिद्धांत बताता है कि शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली (immune system), जो आमतौर पर बैक्टीरिया और वायरस से लड़ती है, गलती से शरीर के अपने ऊतकों के विरुद्ध हो जाती है। विशेष रूप से, शोधकर्ताओं को संदेह है कि कुछ प्रतिरक्षा प्रोटीन, जिन्हें एंटीबॉडी कहा जाता है, शरीर की अपनी कोशिकाओं से जुड़ रहे हैं और दर्द के संकेतों को चालू रख रहे हैं।

प्रतिरक्षा प्रणाली के पास कई अलग-अलग प्रकार के हथियार होते हैं, जिनमें IgM नामक एक बड़ा, भारी एंटीबॉडी शामिल है। IgM को रक्त में तैरते हुए एक विशाल, पांच भुजाओं वाले स्टारफिश के रूप में समझें। क्योंकि यह बहुत बड़ा है, यह आमतौर पर त्वचा या रीढ़ की हड्डी जैसे नाजुक ऊतकों में प्रवेश करने के लिए रक्त वाहिकाओं की तंग दीवारों से आसानी से नहीं निकल पाता है। हालाँकि, जब प्रतिरक्षा प्रणाली भ्रमित हो जाती है, जैसा कि CRPS में होता है, तो ये एंटीबॉडी समस्या पैदा करने का रास्ता खोज सकते हैं। वैज्ञानिकों के लिए मुख्य प्रश्न यह था: क्या ये विद्रोही एंटीबॉडी घायल अंग की त्वचा पर हमला करते हैं, रीढ़ की हड्डी पर जहाँ दर्द के संकेतों को संसाधित किया जाता है, या दोनों पर? और क्या यह हमला बीमारी के शुरुआती चरणों से क्रोनिक (दीर्घकालिक) अवस्था में जाने के साथ बदल जाता है?

संयुक्त राज्य अमेरिका, यूनाइटेड किंगडम और जर्मनी की शोधकर्ताओं की एक टीम ने इस बीमारी के एक विशेष माउस मॉडल का उपयोग करके इस प्रश्न का स्पष्ट उत्तर दिया है। उन्होंने उन चूहों के साथ काम किया जिनकी टांग की हड्डियाँ टूटी हुई थीं और जिनमें उनकी अपनी प्रतिरक्षा प्रणाली नहीं थी, जिसका अर्थ था कि वे अपने स्वयं के कोई एंटीबॉडी नहीं बना सकते थे। इससे वैज्ञानिकों को एक 'क्लीन स्लेट' (कोरी पट्टी) मिली, जिससे वे यह देखने के लिए मानव रोगियों के रक्त घटकों को इंजेक्ट कर सके कि वे घटक वास्तव में क्या करेंगे। शोधकर्ताओं ने उन रोगियों पर ध्यान केंद्रित किया जो एक वर्ष से अधिक समय से CRPS से पीड़ित थे, एक ऐसा चरण जहाँ दर्द अक्सर जिद्दी और मानक उपचारों के प्रति प्रतिरोधी होता है।

जब वैज्ञानिकों ने इन क्रोनिक रोगियों के IgM एंटीबॉडी को चूहों के स्पाइनल फ्लूइड (रीढ़ के तरल पदार्थ) में सीधे इंजेक्ट किया, तो परिणाम तत्काल और नाटकीय थे। एक घंटे के भीतर, चूहों में उनके घायल पैर में गंभीर दर्द संवेदनशीलता विकसित हो गई, जिससे वे उन हल्के स्पर्शों पर भी झटकने लगे जिन्हें वे पहले अनदेखा कर देते थे। उन्होंने उस पैर पर वजन डालना भी बंद कर दिया, जो महत्वपूर्ण असुविधा का स्पष्ट संकेत है। यह हर बार हुआ, जब सभी दस क्रोनिक रोगियों के एंटीबॉडी का परीक्षण किया गया। हालाँकि, जब शोधकर्ताओं ने ठीक वही एंटीबॉडी चूहों के घायल पैर की त्वचा में सीधे इंजेक्ट किए, तो कुछ नहीं हुआ। दर्द नहीं बढ़ा। यह एक बड़ा सुराग था: बीमारी के क्रोनिक चरण में, समस्याग्रस्त एंटीबॉडी रीढ़ की हड्डी को लक्षित कर रहे थे, न कि त्वचा को।

यह समझने के लिए कि यह क्यों मायने रखता था, टीम ने देखा कि ये एंटीबॉडी शरीर के भीतर वास्तव में किस चीज़ को पकड़ रहे थे। उन्होंने पाया कि क्रोनिक रोगियों के IgM में GFAP नामक एक विशिष्ट प्रोटीन के प्रति गहरा आकर्षण था, जो रीढ़ की हड्डी की सहायक कोशिकाओं में पाया जाता है। जब शोधकर्ताओं ने चूहों के स्पाइनल फ्लूइड में सीधे इस GF_AP प्रोटीन को लक्षित करने वाले एक सिंथेटिक एंटीबॉडी का इंजेक्शन लगाया, तो उसी तरह की तीव्र दर्द प्रतिक्रिया हुई। इसने पुष्टि की कि एंटीबॉडी वास्तव में रीढ़ की हड्डी की संरचनात्मक सहायता से जुड़ रहे थे। इसके विपरीत, जब उन्होंने त्वचा में एंटी-GFAP एंटीबॉडी इंजेक्ट किए, तो चूहों को कोई अतिरिक्त दर्द नहीं हुआ। इससे पता चला कि समय के साथ, CR_PS रोगियों में प्रतिरक्षा प्रणाली अपना ध्यान बदल लेती है। बीमारी के शुरुआती चरणों में, एंटीबॉडी त्वचा और रीढ़ की हड्डी दोनों पर हमला करते हैं, लेकिन जैसे-जैसे स्थिति क्रोनिक होती है, हमला लगभग पूरी तरह से रीढ़ की हड्डी पर केंद्रित हो जाता है।

शोधकर्ताओं ने यह भी जांचा कि रक्तप्रवाह में एंटीबॉडी इंजेक्ट करने से त्वचा में दर्द क्यों नहीं हुआ, लेकिन स्पाइनल फ्लूइड में इंजेक्ट करने पर दर्द क्यों हुआ। उन्हें संदेह था कि IgM एंटीबॉडी का आकार ही बाधा था। क्योंकि एंटीबॉडी बहुत बड़ा है, इसे रक्त-स्पाइनल बाधा (blood-spinal cord barrier) को पार करने में कठिनाई होती है, जो एक सुरक्षात्मक दीवार है जो रीढ़ की हड्डी को शरीर के बाकी हिस्सों से सुरक्षित रखती है। इसका परीक्षण करने के लिए, उन्होंने इस बाधा के बीच के अंतराल को अस्थायी रूप से खोलने के लिए एक सुरक्षित रसायन का उपयोग किया। जब उन्होंने क्रोनिक रोगी के एंटीबॉडी को रक्तप्रवाह में इंजेक्ट किया और फिर बाधा को खोला, तो दर्द एक घंटे के भीतर प्रकट हुआ, ठीक वैसा ही जैसा सीधे स्पाइनल इंजेक्शन से हुआ था। इसने साबित कर दिया कि एंटीबॉडी रीढ़ की हड्डी में दर्द पैदा करने में सक्षम थे, लेकिन वे सामान्य परिसंचरण के माध्यम से प्रारंभिक बीमारी में देखे जाने वाले तीव्र त्वचा दर्द के लिए वहां तक पर्याप्त तेज़ी से नहीं पहुँच पा रहे थे।

अंत में, टीम ने उस श्रृंखला प्रतिक्रिया का पता लगाया जो एंटीबॉडी बाइंडिंग (जुड़ने) के बाद शुरू हुई। उन्होंने पाया कि एक बार जब IgM एंटीबॉडी रीढ़ की हड्डी से जुड़ गए, तो उन्होंने शरीर के 'कॉम्प्लीमेंट सिस्टम' को सक्रिय कर दिया, जो प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया का एक हिस्सा है और एक रासायनिक अलार्म की तरह कार्य करता है। इस अलार्म ने रीढ़ की हड्डी में माइक्रोग्लिया (microglia) नामक सूक्ष्म प्रतिरक्षा कोशिकाओं को सक्रिय किया, जिन्होंने फिर साइटोकिन्स (cytokines) नामक सूजन संबंधी रसायनों को छोड़ा। ये रसायन ही वे एजेंट हैं जो दर्द के संकेतों की आवाज़ को बढ़ा देते हैं। जब शोधकर्ताओं ने 'कॉम्प्लीमेंट अलार्म' को रोका या इन सूजन संबंधी रसायनों के रिलीज को रोका, तो दर्द की प्रतिक्रिया पूरी तरह से गायब हो गई, भले ही एंटीबॉडी मौजूद थे।

यह कार्य एक विस्तृत चित्र प्रस्तुत करता है कि कैसे क्रोनिक दर्द प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा संचालित एक स्व-निरंतर लूप बन सकता है। यह सुझाव देता है कि लंबे समय तक चलने वाले CRPS में, दर्द घायल अंग से नहीं, बल्कि रीढ़ की हड्डी से आ रहा है, जहाँ प्रतिरक्षा प्रणाली शरीर की अपनी सहायक कोशिकाओं पर हमला करना सीख गई है। यह निष्कर्ष एक संभावित स्पष्टीकरण प्रदान करता है कि क्यों अंग विच्छेदन (amputation) कभी-कभी इन रोगियों में दर्द को कम करने में विफल रहता है; यदि समस्या रीढ़ की हड्डी में है, तो अंग को हटाने से दर्द का स्रोत नहीं हटता है। रीढ़ की हड्डी में विशिष्ट लक्ष्य और उसके बाद होने वाले रासायनिक मार्ग की पहचान करके, यह अध्ययन इस दुर्बल करने वाली स्थिति के उपचार के नए तरीकों की ओर संकेत करता है, जिसका ध्यान केवल अंग के लक्षणों के प्रबंधन के बजाय रीढ़ की हड्डी के स्तर पर प्रतिरक्षा हमले को रोकने पर है।