CCL24+ dermis-resident macrophages sustain Leishmania major persistence after clinical healing within a spatially segregated, type 2 immune niche
यह अध्ययन पहचान करता है कि CCL24+ डर्मल टिश्यू-रेसिडेंट मैक्रोफेज ही ठीक हुए घावों में निरंतर *Leishmania major* संक्रमण के प्राथमिक भंडार हैं, जो यह प्रकट करता है कि ये परजीवी स्थानिक रूप से अलग टाइप 2 इम्यून निचेस (niches) के भीतर जीवित रहते हैं जिन्हें विशिष्ट नियामक कोशिकाओं और साइटोकिन्स को बाधित करके स्टेरिल क्योर (sterile cure) के लिए लक्षित किया जा सकता है।
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जब कोई व्यक्ति परजीवी के कारण होने वाले त्वचा के संक्रमण से ठीक होता है, तो अक्सर यह मान लिया जाता है कि बीमारी वास्तव में समाप्त हो गई है। घाव भर जाते हैं, सूजन कम हो जाती है, और ऐसा प्रतीत होता है कि शरीर ने लड़ाई जीत ली है। हालाँकि, लीशमैनियासिस (leishmaniasis) सहित कई परजीवी रोगों के लिए, यह विजय केवल सतही होती है। संक्रमण गायब नहीं होता; इसके बजाय, यह एक छिपी हुई अवस्था में पीछे हट जाता है जहाँ कुछ संख्या में परजीवी चुपचाप त्वचा के भीतर जीवित रहते हैं। यह निरंतर उपस्थिति खतरनाक है क्योंकि यह वर्षों बाद बीमारी को फिर से उभरने का कारण बन सकती है या व्यक्ति को दूसरों तक संक्रमण फैलाने की अनुमति दे सकती है, भले ही वह पूरी तरह स्वस्थ महसूस कर रहा हो। वैज्ञानिक लंबे समय से जानते थे कि ये परजीवी ठीक हुए ऊतकों (tissue) में कहीं छिपे होते हैं, लेकिन वे ठीक से नहीं जानते थे कि कौन सी कोशिकाएं उन्हें शरण दे रही हैं या परजीवियों ने यह कैसे प्रबंध किया कि वे जीवित रह सकें जब शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली सक्रिय रूप से उन्हें नष्ट करने की कोशिश कर रही थी।
नेशनल इंस्टिट्यूट्स ऑफ हेल्थ के शोधकर्ताओं की एक टीम ने अब इन छिपे हुए जीवित बचे लोगों के गुप्त स्थान का खुलासा कर दिया है। चूहों का अध्ययन करके, जो त्वचा के संक्रमण से पूरी तरह उबर चुके थे, उन्होंने पाया कि परजीवी यादृच्छिक स्थानों पर या त्वचा की सामान्य कोशिकाओं जैसे वसा या संयोजी ऊतक (connective tissue) में नहीं छिपे थे। इसके बजाय, परजीवी एक विशिष्ट प्रकार की प्रतिरक्षा कोशिका के भीतर रह रहे थे जो सामान्यतः त्वचा में रहती है: टिश्यू-रेसिडेंट मैक्रोफेज (tissue-resident macrophage)। ये दीर्घजीवी कोशिकाएं हैं जो त्वचा की रक्षा की पहली पंक्ति के रूप में कार्य करती हैं। शोधकर्ताओं ने पाया कि ये विशिष्ट कोशिकाएं संक्रमण से वैसे नहीं लड़ रही थीं जैसा कि वे आमतौर पर करती हैं। इसके बजाय, उन्होंने एक शांत, सुरक्षात्मक अवस्था अपना ली थी जिसने परजीवियों को बिना मारे उनके भीतर रहने की अनुमति दी। यह उत्तरजीविता रणनीति इसलिए काम कर पाई क्योंकि परजीवियों ने त्वचा के भीतर एक छोटा, स्थानीय आश्रय बनाया। जबकि संक्रमित क्षेत्र का बाकी हिस्सा आक्रामक प्रतिरक्षा कोशिकाओं से भरा था जो आक्रमणकारी को नष्ट करने की कोशिश कर रही थीं, इन विशिष्ट कोशिकाओं ने एक छोटा, शांत क्षेत्र बनाया जहाँ परजीवी बने रह सके।
इस छिपे हुए अभयारण्य को खोजने के लिए, वैज्ञानिकों ने इमेजिंग तकनीहींक और जेनेटिक उपकरणों के एक शक्तिशाली संयोजन का उपयोग किया। उन्होंने उन चूहों की त्वचा का अध्ययन किया जो परजीवी के उस स्ट्रेन से संक्रमित थे जो बीमारी को अपने आप ठीक होने वाला बना देता है। भले ही त्वचा नग्न आंखों से सामान्य दिख रही थी, शोधकर्ता देख सकते थे कि परजीवियों के छोटे समूह शेष थे। एक ऐसी विधि का उपयोग करते हुए जिससे वे ऊतक के एक ही स्लाइस में एक साथ कई अलग-अलग प्रकार की कोशिकाओं को देख सकते थे, उन्होंने पहचान की कि सबसे अधिक परजीवियों को धारण करने वाली कोशिकाएं टिश्यू-रेसिडेंट मैक्रोफेज थीं। ये कोशिकाएं अन्य प्रतिरक्षा कोशिकाओं से घिरी हुई थीं जो सक्रिय रूप से संक्रमण से लड़ने की कोशिश कर रही थीं, जिससे एक अजीब सा विरोधाभास पैदा हो रहा था। आक्रामक कोशिकाएं हर जगह थीं, लेकिन परजीवी सुरक्षित रूप से शांत मैक्रोफेज के भीतर छिपे हुए थे, जो हमले से सुरक्षित थे।
शोधकर्ताओं ने इन छिपे हुए परजीवियों के आसपास के रासायनिक वातावरण को समझने के लिए एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन मैपिंग तकनीक का उपयोग किया। उन्होंने पाया कि संक्रमित मैक्रोफेज के ठीक आसपास का क्षेत्र शेष सूजन वाली त्वचा से भिन्न था। जबकि व्यापक क्षेत्र उन संकेतों से भरा था जो प्रतिरक्षा प्रणाली को हमला करने का निर्देश देते हैं, वह विशिष्ट स्थान जहाँ परजीवी रह रहे थे, उन संकेतों से भरा था जो प्रतिरक्षा प्रणाली को शांत होने और मरम्मत करने का निर्देश देते हैं। इसने एक छोटा, अलग-थलग नीच (niche) बना दिया जहाँ परजीवी जीवित रह सकते थे। अध्ययन ने दिखाया कि यह नीच (niche) रासायनिक संदेशों के एक विशिष्ट सेट द्वारा बनाया और बनाए रखा गया था। संक्रमित मैक्रोफेज ने एक ऐसा रसायन उत्पन्न किया जिसने अन्य कोशिकाओं को आकर्षित किया, जिन्होंने बदले में और अधिक रसायन उत्पन्न किए जो मैक्रोफेज को उनकी सुरक्षात्मक, गैर-मारने वाली अवस्था में रखते थे। यह एक स्व-स्थायी चक्र था जिसने परजीवियों को जीवित रखा।
यह सिद्ध करने के लिए कि यह विशिष्ट वातावरण परजीवियों के जीवित रहने के लिए आवश्यक था, शोधकर्ताओं ने परीक्षण किया कि यदि इस चक्र को तोड़ दिया जाए तो क्या होगा। उन्होंने उन चूहों का उपयोग किया जिन्हें इन विशिष्ट शांत करने वाले रसायनों को उत्पन्न करने की क्षमता से आनुवंशिक रूप से इंजीनियर किया गया था (यानी उनकी कमी थी)। इन चूहों में, परजीवी अपना छिपा हुआ आश्रय स्थापित नहीं कर सके। जब शोधकर्ताओं ने इन चूहों को संक्रमित किया और उन्हें ठीक होते देखा, तो परजीवियों को बहुत अधिक प्रभावी ढंग से साफ कर दिया गया। कई मामलों में, परजीवियों को पूरी तरह से समाप्त कर दिया गया, जिससे कोई निशान भी नहीं बचा। इसने पुष्टि की कि परजीवी केवल संयोग से नहीं छिप रहे थे; वे सक्रिय रूप से इस विशिष्ट प्रकार की कोशिका और इसके रासायनिक वातावरण पर जीवित रहने के लिए निर्भर थे।
टीम ने यह भी परीक्षण किया कि क्या वे चूहों के ठीक होने के बाद परजीवियों को उनके छिपने के स्थान से बाहर निकाल सकते हैं। उन्होंने ठीक हुए चूहों का उपचार उन विशिष्ट मैक्रोफेज को हटाने के लिए किया जो परजीवियों को धारण कर रहे थे। जब इन कोशिकाओं को हटा दिया गया, तो परजीवियों को आसपास के ऊतकों में छोड़ दिया गया, जहाँ उन्हें प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा तेजी से नष्ट कर दिया गया। कुछ मामलों में, इस उपचार ने परजीवियों की संख्या को पता लगाने योग्य स्तर तक कम कर दिया। इसी प्रकार, जब उन्होंने एक विशिष्ट रासायनिक संकेत को ब्लॉक किया जो सुरक्षात्मक वातावरण बनाए रखने में मदद करता था, तो परजीवियों को त्वचा से साफ कर दिया गया। इन प्रयोगों ने दिखाया कि छिपे हुए परजीवी अजेय नहीं थे; वे एक नाजुक संतुलन पर निर्भर थे जिसे मेजबान के पक्ष में झुकाया जा सकता था।
यह खोज वैज्ञानिकों की इस समझ को बदल देती है कि परजीवी संक्रमण कैसे बने रहते हैं। यह दिखाता है कि भले ही बीमारी ठीक होती दिखाई दे, शरीर में अभी भी एक बहुत ही विशिष्ट, संरक्षित स्थान में कुछ जीवित बचे लोग हो सकते हैं। पूर्ण उपचार प्राप्त करने की कुंजी, जहाँ कोई परजीवी शेष न रहे, समग्र रूप से प्रतिरक्षा प्रणाली को मजबूत करना नहीं हो सकता है, बल्कि उन विशिष्ट कोशिकाओं और रसायनों को लक्षित करना हो सकता है जो परजीवियों को छिपने की अनुमति देते हैं। इस आश्रय की सटीक प्रकृति को समझकर, शोधकर्ता अब इसे बाधित करने के तरीके तलाश सकते हैं। इससे नए उपचारों का मार्ग प्रशस्त हो सकता है जो एक 'स्टेरिल क्योर' (कीटाणुहीन पूर्ण उपचार) सुनिश्चित करते हैं, जिससे बीमारी के दोबारा लौटने और दूसरों में संक्रमण के मौन प्रसार को रोका जा सके। यह कार्य इस बात पर प्रकाश डालता है कि संक्रमण के विरुद्ध लड़ाई केवल युद्ध जीतने के बारे में नहीं है, बल्कि छाया में छिपे अंतिम कुछ दुश्मनों को खोजने और उन्हें साफ करने के बारे में भी है।
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