Inflammatory stimuli promote lipid accumulation in myelin-phagocytosing macrophages: effects of LXR, PPARγ and RXR agonists
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि सूजन संबंधी उत्तेजनाएं मैक्रोफेज में लिपिड संचय को बढ़ावा देकर माइलिन की निकासी को बाधित करती हैं, जिसे LXR, PPARγ और RXR के एगोनिस्ट द्वारा कम किया जा सकता है, जो इन रिसेप्टर्स को लिपिड मलबे से जुड़ी सीएनएस (CNS) चोटों के लिए संभावित चिकित्सीय लक्ष्यों के रूप में सुझाता है।
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जब रीढ़ की हड्डी में चोट लगती है, तो क्षति प्रभाव के क्षण पर ही नहीं रुक जाती। प्रारंभिक आघात एक माध्यमिक घटनाओं की श्रृंखला को सक्रिय करता है, जिसमें एक तीव्र सूजन संबंधी प्रतिक्रिया (inflammatory response) शामिल है जो शरीर को ठीक होने से रोक सकती है। इस रिकवरी प्रक्रिया में एक प्रमुख बाधा क्षतिग्रस्त तंत्रिका तंतुओं (nerft fibers) द्वारा पीछे छोड़े गए मलबे से जुड़ी है। ये तंतु एक वसायुक्त परत में लिपटे होते जिसे माइलिन (myelin) कहा जाता है, जो एक बिजली के तार पर इंसुलेशन की तरह कार्य करता है। जब नसें टूटती हैं, तो यह माइलिन टुकड़ों में बिखर जाता है। हालांकि शरीर की प्रतिरक्षा कोशिकाएं, विशेष रूप से मैक्रोफेज (macrophages), इस प्रकार के मलबे को साफ करने के लिए डिज़ाइन की गई हैं, लेकिन माइलिन के टुकड़े इतने वसा से भरपूर होते हैं कि वे इन कोशिकाओं को अभिभूत कर सकते हैं। कचरे को पचाने के बजाय, प्रतिरक्षा कोशिकाएं अक्सर वसा से भर जाती हैं, जिससे वे सुस्त, झाग जैसी संरचनाओं में बदल जाती हैं जो पुनरुद्धार (regeneration) को रोक देती हैं और सूजन को जीवित रखती हैं। कोशिकाएं इस वसा को कैसे संसाधित करती हैं, और जब शरीर सूजन संबंधी तनाव में होता है तो क्या होता है, इसे समझना तंत्रिका तंत्र को ठीक होने में मदद करने के तरीकों को खोजने के लिए महत्वपूर्ण है।
टोलेडो, स्पेन के हॉस्पिटल नैशनल डी पैराप्लेजिक्स के शोधकर्ताओं ने यह पता लगाने के लिए जांच शुरू की कि सूजन संबंधी संकेत वास्तव में मैक्रोफेज द्वारा माइलिन मलबे को संभालने के तरीके को कैसे प्रभावित करते हैं। उन्होंने एक विशिष्ट प्रश्न पर ध्यान केंद्रित किया: जब इन प्रतिरक्षा कोशिकाओं को सूजन के रासायनिक संकेतों के संपर्क में लाया जाता है, तो क्या वे माइलिन को अधिक कुशलता से तोड़ती हैं, या वे संघर्ष करती हैं और वसा को जमा कर लेती हैं? इसका उत्तर देने के लिए, टीम ने दो प्रकार की कोशिकाओं का उपयोग किया: एक प्रसिद्ध माउस सेल लाइन और बोन मैरो-व्युत्पन्न मैक्रोफेज (bone marrow-derived macrophages), जो माउस बोन मैरो से विकसित प्रतिरक्षा कोशिकाएं हैं ताकि जीवित शरीर में पाई जाने वाली कोशिकाओं की बेहतर नकल की जा सके। उन्होंने इन कोशिकाओं को माइलिन खिलाया जिसे एक विशेष डाई के साथ लेबल किया गया था, जिससे उन्हें यह ट्रैक करने में मदद मिली कि कोशिकाओं ने कितना माइलिन निगला और समय के साथ उसका क्या हुआ।
टीम ने देखा कि जब मैक्रोफेज को सूजन संबंधी संकेतों, जैसे कि लिपोपॉलीसैकेराइड (lipopolysaccharide) या इंटरफेरॉन-गामा (interferon-gamma) के संपर्क में लाया गया, तो कोशिकाओं ने अपेक्षित रूप से माइलिन को साफ नहीं किया। इसके बजाय, माइलिन उनके भीतर जमा हो गया। उन कोशिकाओं में जो केवल माइलिन खा रही थीं, शोधकर्ताओं ने देखा कि चालीस आठ घंटों के भीतर माइलिन का आंतरिक संकेत फीका पड़ गया, जो यह दर्शाता कि कोशिकाएं इसे सफलतापूर्वक तोड़ रही थीं। हालांकि, जब सूजन संबंधी संकेत जोड़े गए, तो वह संकेत मजबूत बना रहा, जिससे पता चला कि टूटने की प्रक्रिया रुक गई थी। कोशिकाएं मलबे को संसाधित करने के बजाय उसे थामे हुए थीं। यह संचय केवल माइलिन को थामे रखने का मामला नहीं था; कोशिकाएं माइलिन से प्राप्त वसा को अपने भीतर छोटी बूंदों के रूप में भी संग्रहीत कर रही थीं। तटस्थ वसा (neutral fats) को चमकाने वाली डाई का उपयोग करके, शोधकर्ताओं ने पाया कि सूजन संबंधी तनाव में मौजूद कोशिकाएं लिपिड बूंदों (lipid droplets) से भरी हुई थीं, जो अवरुद्ध धमनियों में देखे जाने वाले फोम सेल्स (foam cells) के समान थीं।
अध्ययन से पता चला कि यह प्रभाव कोशिका के प्रकार और संपर्क की अवधि पर निर्भर करता है। बोन मैरो-व्युत्पन्न कोशिकाओं में, जिन्हें मानव शरीर के लिए अधिक सटीक मॉडल माना जाता है, सूजन संबंधी संकेतों को वसा के संचय का कारण बनने में अधिक समय लगा, जिसमें महत्वपूर्ण वृद्धि दिखाने के लिए अड़तालीस घंटे लगे। इसके विपरीत, सेल लाइन ने इससे बहुत तेजी से, चौबीस घंटों के भीतर, संचय दिखाया। इस अंतर ने रेखांकित किया कि सेल लाइन वास्तविक प्रतिरक्षा कोशिकाओं में देखी जाने वाली धीमी, अधिक जटिल चयापचय (metabolic) परिवर्तनों को पूरी तरह से कैप्चर नहीं कर सकती है। शोधकर्ताओं ने यह भी नोट किया कि कोशिकाएं वसा से भरने के साथ शारीरिक रूप से आकार और आकार में बदल गईं, जिससे वे बड़ी और आंतरिक रूप से अधिक जटिल हो गईं, जिसने आगे पुष्टि की कि सूजन वाला वातावरण इन कोशिकाओं द्वारा ऊर्जा और कचरे को संभालने के तरीके को पुनर्गठित (reprogramming) कर रहा था।
यह देखने के लिए कि क्या इस रुकावट को उलटा जा सकता है, टीम ने उन यौगिकों का परीक्षण किया जो कोशिकाओं द्वारा वसा के प्रबंधन को प्रभावित करने के लिए जाने जाते हैं। उन्होंने सूजन संबंधी, माइलिन-खाने वाली कोशिकाओं को एगोनिस्ट (agonists) के साथ उपचारित किया, जो ऐसे अणु हैं जो कोशिका के भीतर विशिष्ट रिसेप्टर्स को सक्रिय करते हैं। एक यौगिक, जो LXR नामक रिसेप्टर को सक्रिय करता है, और दूसरा, जो RXR नामक रिसेप्टर को सक्रिय करता है, दोनों ही कोशिकाओं में जमा वसा की मात्रा को कम करने में सफल रहे। इन दवाओं की उपस्थिति में, कोशिकाओं ने लिपिड बूंदों को कम थाम रखा, भले ही वे अभी भी सूजन संबंधी संकेतों के संपर्क में थीं। एक तीसरा यौगिक, जो PPARγ नामक एक अलग रिसेप्टर को सक्रिय करता है, का कोई प्रभाव नहीं पड़ा। परिणाम बताते हैं कि LXR या RXR मार्गों को चालू करने से कोशिकाओं को उस वसा को साफ करने में मदद मिल सकती है जिसे सूजन उनके द्वारा जमा किया जाता है।
ये निष्कर्ष स्पाइनल कॉर्ड इंजरी के इलाज के लिए एक संभावित रणनीति की ओर इशारा करते हैं। यदि शरीर की प्राकृतिक सूजन संबंधी प्रतिक्रिया प्रतिरक्षा कोशिकाओं को माइलिन वसा से जाम कर देती है, जिससे वे चोट वाली जगह को साफ करने में असमर्थ हो जाती हैं, तो इन विशिष्ट परमाणु रिसेप्टर्स (nuclear receptors) को सक्रिय करने वाली दवाओं का उपयोग करने से कोशिकाएं मलबे को अधिक प्रभावी ढंग से साफ करने में मदद कर सकता है। शोधकर्ता प्रस्ताव देते हैं कि लिपिड बूंदों के संचय को कम करके, ये उपचार प्रतिरक्षा कोशिकाओं को एक स्वस्थ स्थिति में लौटने में मदद कर सकते हैं, जिससे संभावित रूप से उस अवरोध को हटाया जा सकता है जो नसों को फिर से बढ़ने से रोकता है। हालांकि यह अध्ययन प्रयोगशाला सेटिंग में माउस कोशिकाओं का उपयोग करके किया गया था, यह सूजन, प्रतिरक्षा कोशिकाओं में वसा भंडारण और तंत्रिका मलबे को साफ करने में विफलता के बीच एक स्पष्ट संबंध स्थापित करता है, जो चिकित्सीय अनुसंधान के लिए एक नया दिशा प्रदान करता है।
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