IL-6–dependent neuroimmune signalling is a key contributor to neuronal hyperexcitability and seizures in HSV encephalitis
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि IL-6-निर्भर न्यूरोइम्यून सिग्नलिंग, KCNQ2 को डाउनरेगुलेट करके HSV-1 एन्सेफलाइटिस में न्यूरोनल हाइपरएक्सिटेबिलिटी और दौरों को प्रेरित करती है, एक ऐसी प्रक्रिया जिसे IL-6 रिसेप्टर सिग्नलिंग को अवरुद्ध करके कम किया जा सकता है।
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जब मस्तिष्क पर किसी वायरस का हमला होता है, तो शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली आक्रमणकारी से लड़ने के लिए तुरंत घटनास्थल पर पहुँच जाती है। यह प्रतिक्रिया आमतौर पर एक अच्छी चीज़ होती है, लेकिन कभी-कभी संक्रमण को साफ करने के लिए छोड़े गए रसायन ही अनजाने में मस्तिष्क की विद्युत प्रणाली को एक अराजक तूफान में बदल सकते हैं। हर्पीज सिम्प्लेक्स एन्सेफलाइटिस (herpes simplex encephalitis) नामक स्थिति में, एक सामान्य वायरस जो कोल्ड सोर्स (cold sores) का कारण बनता है, मस्तिष्क तक पहुँच जाता है और गंभीर सूजन को जन्म देता है। कई मरीज जो प्रारंभिक संक्रमण से बच जाते हैं, उनके लिए सबसे खतरनाक तत्काल खतरा स्वयं वायरस नहीं, बल्कि उसके बाद होने वाले दौरे (seizures) होते हैं। ये दौरे इसलिए होते हैं क्योंकि मस्तिष्क की कोशिकाएं अतिसक्रिय हो जाती हैं, और अनियंत्रित रूप से विद्युत संकेत भेजने लगती हैं, जिससे अक्सर स्थायी क्षति या मृत्यु हो सकती है। हालांकि डॉक्टर लंबे समय से जानते हैं कि इन दौरों में सूजन की भूमिका होती है, लेकिन वह विशिष्ट घटनाक्रम क्या है जो एक शांत मस्तिष्क कोशिका को उन्मत्त बना देता है, यह एक रहस्य बना हुआ था। इस तंत्र को समझना महत्वपूर्ण है क्योंकि यदि वैज्ञानिक उस सटीक रासायनिक स्विच का पता लगा सकें जो मस्तिष्क को अत्यधिक सक्रिय मोड में डाल देता है, तो वे दौरों को होने से पहले ही रोक सकते हैं, इससे पहले कि वे अपूरणीय क्षति पहुँचाएँ।
यूनिवर्सिटी ऑफ लिवरपूल के शोधकर्ताओं की एक टीम और उनके सहयोगियों ने अब इस मार्ग का पता लगा लिया है, और एक विशिष्ट प्रतिरक्षा संकेत (immune signal) को इस विद्युत अराजकता के पीछे के प्राथमिक अपराधी के रूप में पहचाना है। स्टेम सेल्स से मानव मस्तिष्क कोशिकाओं को विकसित करने वाले एक परिष्कृत प्रयोगशाला मॉडल का उपयोग करते हुए, वैज्ञानिकों ने देखा कि जब उन्होंने हर्पीज वायरस को पेश किया तो क्या हुआ। उन्होंने पाया कि संक्रमण के कुछ घंटों के भीतर, मस्तिष्क की कोशिकाएं बहुत अधिक बार और एक समकालिक (synchronized), अराजक पैटर्न में विद्युत संकेत भेजने लगीं, यहाँ तक कि कोशिकाओं के मरने से पहले ही। गतिविधि के इस शुरुआती उछाल ने सुझाव दिया कि वायरस न केवल कोशिकाओं को मार रहा है, बल्कि उनके संवाद करने के तरीके को सक्रिय रूप से बदल भी रहा है। कारण खोजने के लिए, शोधकर्ताओं ने संक्रमित कोशिकाओं के आसपास मौजूद रसायनों के मिश्रण की जांच की और एक विशिष्ट प्रतिरक्षा संदेशवाहक, जिसे इंटरल्यूकिन-6 (interleukin-6) कहा जाता है, के स्तर और विद्युत तूफानों की तीव्रता के बीच एक मजबूत संबंध पाया।
अध्ययन ने पुष्टि की कि यह संदेशवाहक, इंटरल्यूकिन-6, न केवल एक दर्शक था बल्कि समस्या का चालक भी था। जब शोधकर्ताओं ने स्वस्थ मस्तिष्क कोशिकाओं में अतिरिक्त इंटरल्यूकिन-6 डाला, तो वे कोशिकाएं तुरंत अनियमित रूप से सिग्नल भेजने लगीं, जो मरीजों में देखे जाने वाले दौरों की नकल करती थीं। इसके विपरीत, जब उन्होंने इस संकेत को प्राप्त करने की कोशिकाओं की क्षमता को बाधित किया, तो अराजक फायरिंग रुक गई। यह तब भी सच था जब कोशिकाएं वायरस से संक्रमित थीं; सिग्नल को ब्लॉक करने से अतिसक्रियता रुक गई, जिससे पता चला कि प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया ही दौरों का ट्रिगर थी। शोधकर्ताओं ने संक्रमित कोशिकाओं के भीतर आनुवंशिक निर्देशों की भी जांच की और पाया कि वायरस ने एक विशिष्ट प्रोटीन के उत्पादन को कम कर दिया जो सामान्यतः विद्युत गतिविधि पर ब्रेक के रूप में कार्य करता है। यह ब्रेकिंग तंत्र इसलिए विफल हो गया क्योंकि प्रतिरक्षा संकेत ने कोशिका की इसे बनाए रखने की क्षमता में हस्तक्षेप किया।
यह सुनिश्चित करने के लिए कि ये निष्कर्ष वास्तविक रोगियों पर लागू होते हैं, टीम ने मस्तिष्क संक्रमण से अस्पताल में भर्ती लोगों के तरल नमूनों की जांच की। उन्होंने पाया कि जिन मरीजों को दौरे पड़े थे, उनके स्पाइनल फ्लूइड (रीढ़ की हड्डी के तरल पदार्थ) में बिना दौरे वाले मरीजों की तुलना में इस समान प्रतिरक्षा संदेशवाहक का स्तर काफी अधिक था। शोधकर्ताओं ने बीमारी के एक माउस मॉडल (चूहे के मॉडल) में भी अपने सिद्धांत का परीक्षण किया, जहाँ उन्होंने पुष्टि की कि मस्तिष्क की कोशिकाएं स्वयं इस संकेत का उत्पादन कर रही थीं और संक्रमण के दौरान इसके प्रति अधिक संवेदनशील हो रही थीं। यह कार्य घटनाओं के एक स्पष्ट क्रम का सुझाव देता है: वायरस मस्तिष्क को संक्रमित करता है, मस्तिष्क कोशिकाएं एक चेतावनी संकेत जारी करती हैं, और वह संकेत अनजाने में मस्तिष्क की विद्युत प्रणाली के ब्रेक हटा देता है, जिससे दौरे पड़ते हैं।
शायद सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि अध्ययन हस्तक्षेप का एक संभावित तरीका बताता है। शोधकर्ताओं ने इस प्रतिरक्षा संदेशवाहक के रिसेप्टर को ब्लॉक करने वाली एक दवा का परीक्षण किया, जो पहले से ही अन्य स्थितियों के लिए मनुष्यों में उपयोग की जाने वाली एक चिकित्सा है। जब उन्होंने संक्रमित मस्तिष्क कोशिकाओं को यह ब्लॉकर दिया, तो इसने दौरों को शुरू होने से सफलतापूर्वक रोक दिया, भले ही वायरस अभी भी मौजूद था और कोशिकाएं मर रही थीं। यह इंगित करता है कि दौरे एक अलग, उपचार योग्य समस्या हैं जो शरीर की अपनी रक्षा प्रणाली द्वारा संचालित होती है, न कि स्वयं वायरल संक्रमण का एक अपरिहार्य परिणाम। हालांकि यह देखने के लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है कि क्या यह दृष्टिकोण मानव रोगियों में काम करता है, अध्ययन एक ठोस लक्ष्य प्रदान करता है। केवल वायरस से लड़ने के बजाय, डॉक्टर भविष्य में प्रतिरक्षा प्रणाली की अति-प्रतिक्रिया को शांत करने में सक्षम हो सकते हैं, जिससे मस्तिष्क के विद्युत संकेतों को स्थिर रखा जा सके और इस संक्रमण के बाद होने वाले विनाशकारी दौरों को रोका जा सके।
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