HMGB1 Mediates Hepatic Ferroptosis and Fibrosis Triggered by Echinococcus granulosus Infection
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि हाई-मोबिलिटी ग्रुप बॉक्स 1 (HMGB1), सूजन, फेरोप्टोसिस और फाइब्रोसिस की एक श्रृंखला को संचालित करके, *इचिनोकोकस ग्रेनुलोस* संक्रमण को यकृत की क्षति से जोड़ने वाले एक महत्वपूर्ण अपस्ट्रीम नियामक के रूप में कार्य करता है, जो यह सुझाव देता है कि HMGB1 या फेरोप्टोसिस को लक्षित करना सिस्टिक इचिनोकोकोसिस के लिए एक आशाजनक चिकित्सीय रणनीति प्रदान करता है।
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यकृत (लीवर) एक लचीला अंग है, लेकिन यह अजेय नहीं है। जब इस पर निरंतर हमला होता है, जैसे कि परजीवी संक्रमण के कारण, तो यह सख्त और कठोर हो सकता है, जिसे फाइब्रोसिस (fibrosis) के रूप में जाना जाता है। यह स्कारिंग (निशान बनना) इसलिए होती है क्योंकि शरीर का हमलावर को घेरने का प्रयास अत्यधिक सक्रिय हो जाता है, जिससे कोलेजन की मोटी परतें बिछ जाती हैं जो अंततः स्वस्थ ऊतकों का दम घोंट देती हैं। हाल के वर्षों में, वैज्ञानिकों ने कोशिकाओं के मरने के एक विशिष्ट तरीके की खोज की है जिसे फेरोप्टोसिस (ferroptosis) कहा जाता है, जो अनिवार्य रूप से भीतर से होने वाली जंग (rusting) की तरह है। यह तब होता है जब कोशिका की लोहे और ऑक्सीजन के विरुद्ध आंतरिक रक्षा प्रणाली विफल हो जाती है, जिससे कोशिका झिल्ली टूट जाती है। इस नाटक में एक अन्य प्रमुख खिलाड़ी HMGB1 नामक प्रोटीन है। सामान्यतः कोशिका के केंद्रक (nucleus) के भीतर छिपा रहने वाला यह प्रोटीन, कोशिका के क्षतिग्रस्त होने पर बाहर निकलता है, जो एक संकट संकेत (distress signal) की तरह कार्य करता है जो प्रतिरक्षा प्रणाली को हमला करने और मरम्मत करने के लिए कहता है। शोधकर्ता लंबे समय से यह सवाल पूछ रहे थे कि क्रोनिक संक्रमण के दौरान ये विभिन्न प्रक्रियाएं—कोशिकाओं का जंग लगना, संकट संकेतों का निकलना और निशान बनने का काम—एक साथ कैसे जुड़ी हुई हैं।
शिंजियांग एग्रीकल्चरल यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं की एक टीम ने सिस्टिक एकिनोकोकोसिस (cystic echinococosis) के संदर्भ में इस संबंध को समझने का प्रयास किया, जो टेपवर्म एकिनोकोकस ग्रेनुलोसस (Echinococcus granulosus) के कारण होने वाली बीमारी है। यह परजीवी दुनिया के कई हिस्सों में, विशेष रूप से पशुपालक क्षेत्रों में, एक महत्वपूर्ण स्वास्थ्य खतरा है, जहाँ यह यकृत में तरल से भरी गांठें (cysts) बनाता है। टीम यह जानना चाहती थी कि क्या परजीवी की उपस्थिति एक ऐसी श्रृंखला अभिक्रिया (chain reaction) को सक्रिय करती है जहाँ क्षतिग्रस्त यकृत कोशिकाएं HMGB1 छोड़ती हैं, जो फिर अधिक कोशिकाओं को जंग लगने और मरने के लिए प्रेरित करती हैं, जिससे अंततः संक्रमित रोगियों में दिखने वाली गंभीर स्कारिंग होती है। उत्तर खोजने के लिए, उन्होंने प्राकृतिक रूप से संक्रमण से ग्रस्त भेड़ों के यकृत ऊतकों का अध्ययन किया, चूहों में एक समान संक्रमण पैदा किया, और प्रयोगशाला की डिश में यकृत कोशिकाओं का अध्ययन किया।
शोधकर्ताओं ने शुरुआत में संक्रमित परजीवी वाले भेड़ों के यकृतों का परीक्षण किया। उन्होंने पाया कि यकृत गांठों (cysts) से ढके हुए थे और उनके चारों ओर मोटी, रेशेदार दीवारें थीं। जब उन्होंने ऊतकों को लोहे की जांच के लिए रंगा, तो उन्होंने देखा कि गांठों के पास की यकृत कोशिकाएं लोहे से भरी हुई थीं, जो फेरोप्टोसिस नामक जंग की प्रक्रिया का संकेत है। साथ ही, उन्होंने HMGB1 के स्तर को मापा और पाया कि संक्रमित भेड़ों में यह स्वस्थ भेड़ों की तुलना में काफी अधिक था। आंकड़ों ने दिखाया कि संक्रमण ने लोहे के प्रबंधन और ऑक्सीडेटिव स्ट्रेस से खुद को बचाने की यकृत की क्षमता को बाधित कर दिया था, जिससे एक ऐसा वातावरण बन गया जहाँ कोशिकाएं मर रही थीं और स्कारिंग बन रही थी।
यह परीक्षण करने के लिए कि क्या यह कारण-और-प्रभाव का संबंध था, टीम ने चूहों का सहारा लिया। उन्होंने जानवरों को परजीवी से संक्रमित किया और फिर कुछ को दो अलग-अलग पदार्थों से उपचारित किया। एक दवा विशेष रूप से फेरोप्टोसिस को रोकने के लिए बनाई गई थी, और दूसरा ग्लाइसीराइज़िक एसिड (glycyrrhizic acid) था, जो HMGB1 के रिलीज और गतिविधि को रोकने के लिए जाना जाता है। परिणाम स्पष्ट थे। बिना उपचार वाले चूहों में बड़ी गांठें और महत्वपूर्ण यकृत क्षति विकसित हुई। हालांकि, उन चूहों को उपचार दिया गया जिन्होंने दवाओं का सेवन किया था, उनमें बहुत कम क्षति देखी गई। उनके यकृत में कम गांठें, कम लोहा संचय और स्कारिंग के बहुत कम लक्षण थे। दिलचस्प बात यह है कि HMGB1 को रोकने वाला उपचार थोड़ा व्यापक सुरक्षा प्रदान करता हुआ प्रतीत हुआ, जिससे पता चलता है कि यह प्रोटीन उस श्रृंखला अभिक्रिया के शीर्ष पर स्थित है जो इस बीमारी को आगे बढ़ाती है।
कोशिकाओं की गहराई में उतरते हुए, शोधकर्ताओं ने इस श्रृंखला की यांत्रिकी की खोज की। जब यकृत कोशिकाओं को परजीवी के संपर्क में लाया गया, तो उन्होंने HMGB1 छोड़ा। इस निकले हुए प्रोटीन ने फिर आस-पास की कोशिकाओं पर प्रभाव डाला, जिससे वे लोहे के ओवरलोड और कोशिका मृत्यु के प्रति अधिक संवेदनशील हो गईं। प्रयोगशाला सेटिंग में, जब शोधकर्ताओं ने स्वस्थ यकृत कोशिकाओं में अतिरिक्त HMGB1 डाला, तो वे कोशिकाएं तेजी से जंग खाने और मरने लगीं। इसके विपरीत, जब उन्होंने HMGB1 को रोका, तो कोशिकाएं सुरक्षित रहीं। अध्ययन ने यह भी दिखाया कि इस निकले हुए प्रोटीन ने न केवल यकृत कोशिकाओं को नुकसान पहुँचाया; बल्कि इसने यकृत की मरम्मत करने वाली कोशिकाओं, जिन्हें स्टेलेट कोशिकाएं (stellate cells) कहा जाता है, को भी सक्रिय कर दिया। सक्रिय होने के बाद, इन स्टेलेट कोशिकाओं ने कोलेजन का उत्पादन शुरू कर दिया जो निशान (scars) बनाता है। शोधकर्ताओं ने पाया कि HMGB1 को रोकने से इस सक्रियता को रोका जा सका, जिससे रेशेदार ऊतकों के निर्माण को रोका गया।
अध्ययन यह निष्कर्ष निकालता है कि परजीवी केवल सीधे तौर पर यकृत को नुकसान नहीं पहुँचाता है; बल्कि यह चोट के एक आत्म-निरंतर चक्र (self-perpetuating cycle) को सक्रिय करता है। प्रारंभिक क्षति के कारण यकृत कोशिकाएं HMGB1 छोड़ती हैं, जो बदले में और अधिक कोशिकाओं को जंग खाने और मरने के लिए प्रेरित करती हैं, और साथ ही शरीर को निशान ऊतक (scar tissue) बिछाने का संकेत देती हैं। सूजन, कोशिका मृत्यु और स्कारिंग का यह चक्र ही उन्नत मामलों में दिखने वाली गंभीर यकृत रोग का कारण बनता है। HMGB1 को इस प्रक्रिया के केंद्रीय स्विच के रूप में पहचानकर, शोधकर्ता सुझाव देते हैं कि इस प्रोटीन को लक्षित करना इस बीमारी के इलाज का एक नया तरीका हो सकता है, जो संभावित रूप से क्षति को अपरिवर्तनीय होने से पहले ही रोक सकता है। हालांकि यह अध्ययन जानवरों और कोशिकाओं में किया गया था, लेकिन ये निष्कर्ष यह समझने के लिए एक स्पष्ट मार्ग प्रदान करते हैं कि यह परजीवी संक्रमण यकृत को कैसे नष्ट करता है और भविष्य के उपचारों के लिए एक विशिष्ट लक्ष्य की ओर संकेत करते हैं।
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