Distinct transcriptomic patterns in bicuspid aortic valve aortopathy suggest a unique mechanism of ascending aortic aneurysm progression
यह अध्ययन प्रकट करता है कि बिकस्पिड एओर्टिक वाल्व (BAV) और ट्राइलीफलेट एओर्टिक वाल्व (TAV) से जुड़े एओर्टिक एन्यूरिज्म अलग-अलग ट्रांसक्रिप्टोमिक मार्गों का अनुसरण करते हैं, जिसमें BAV एओरटोपैथी बाह्यकोशिकीय मैट्रिक्स (एक्स्ट्रासेलुलर मैट्रिक्स) और चिकनी पेशी (स्मूथ मसल) के शिथिलन द्वारा अभिलक्षित है जो एन्यूरिज्म के विकास के प्रति एक अद्वितीय पूर्वाग्रह का सुझाव देता है, जबकि TAV एन्यूरिज्म मुख्य रूप से प्रतिरक्षा और सूजन संबंधी प्रक्रियाओं द्वारा संचालित होते हैं।
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मानव हृदय एक अथक पंप है, लेकिन वह महान धमनी जो इसके जीवन रक्त को ले जाती है, यानी महाधमनी (एओर्टा), केवल एक मजबूत पाइप से कहीं अधिक है। कुछ लोगों में, एक जन्मजात दोष के कारण हृदय का मुख्य वाल्व सामान्य तीन के बजाय दो फ्लैप्स वाला होता है। 'बाइकुस्पिड एओर्टिक वाल्व' के रूप में जानी जाने वाली यह स्थिति सबसे आम हृदय दोष है जिसके साथ लोग पैदा होते हैं। हालांकि वाल्व स्वयं समस्याएं पैदा कर सकता है, असली खतरा अक्सर इसके ठीक ऊपर स्थित महाधमनी की दीवार में होता है। इन कई रोगियों में, महाधमनी की दीवार कमजोर हो जाती है और धीरे-धीरे सूज जाती है, जिससे एन्यूरिज्म (aneurysm) बन जाता है। यदि यह सूजन बहुत अधिक बढ़ जाती है, तो दीवार फट या टूट सकती है, जो एक विनाशकारी घटना है और अक्सर घातक होती है। डॉक्टर वर्तमान में सर्जरी का निर्णय लेने के लिए धमनी की चौड़ाई मापने पर निर्भर करते हैं, लेकिन यह रणनीति अपूर्ण है; कई खतरनाक फटने की घटनाएं उन धमनियों में भी होती हैं जो अभी भी मानक सुरक्षा सीमा से छोटी होती हैं। यह समझना कि इन रोगियों में महाधमनी की दीवार क्यों विफल होती है, और यह विफलता एन्यूरिज्म के अन्य कारणों से कैसे भिन्न है, आपदा की बेहतर भविष्यवाणी करने और उसे रोकने के बेहतर तरीके खोजने के लिए महत्वपूर्ण है।
यूनिवर्सिटी ऑफ यूटा के शोधकर्ताओं की एक टीम ने उत्तर खोजने के लिए महाधमनी की दीवार की कोशिकाओं के भीतर झांकने का निर्णय लिया। उन्होंने उन साठ रोगियों के ऊतक (tissue) नमूने एकत्र किए जिनकी हृदय की सर्जरी चल रही थी। इस समूह में दो-फ्लैप वाले वाल्व वाले लोग शामिल थे, जिनमें सूजी हुई महाधमनी और सामान्य आकार वाली महाधमनी वाले दोनों प्रकार के लोग थे, साथ ही मानक तीन-फ्लैप वाल्व वाले लोग भी थे, जिन्हें फिर से सूजी हुई और बिना सूजन वाली महाधमनी के आधार पर वर्गीकृत किया गया था। शोधकर्ताओं ने यह पढ़ने के लिए कि सर्जरी के समय ऊतक में कोशिकाएं किन आनुवंशिक निर्देशों का उपयोग कर रही हैं, 'आरएनए सीक्वेंसिंग' नामक तकनीक का उपयोग किया। इसे कोशिकाओं की सक्रिय 'टू-डू लिस्ट' (करने योग्य कार्यों की सूची) को पढ़ने के रूप में समझें, जो यह प्रकट करता है कि वे क्या बना रहे हैं, क्या तोड़ रहे हैं, या किस चीज़ के प्रति प्रतिक्रिया कर रहे हैं, न कि केवल उनके डीएनए के स्थिर ब्लूप्रिंट को देखना। विभिन्न समूहों के बीच इन सक्रिय सूचियों की तुलना करके, टीम देख सकी कि दो-फ्लैप वाल्व वाले रोगी की महाधमनी में कोशिकाएं, सामान्य वाल्व वाले रोगी की तुलना में कैसे भिन्न होती हैं, और एन्यूरिज्म बनने पर वे अंतर कैसे बदल जाते हैं।
अध्ययन से पता चला कि दो-फ्लैप वारल वाले लोगों की महाधमनी की दीवारों में कोशिकाएं, तीन-फ्लैप वाल वाले लोगों की तुलना में मौलिक रूप से भिन्न होती हैं, और यह सूजन होने से पहले ही स्पष्ट हो जाता है। बिना सूजन वाली धमनियों में, दो-फ्लैप समूह की कोशिकाओं ने उस संरचनात्मक ढांचे को बनाए रखने के लिए संघर्ष करने के संकेत दिखाए जो धमनी को मजबूती और लचीलापन प्रदान करता है। विशेष रूप से, इलास्टिक फाइबर और कोलेजन (जो एक सस्पेंशन ब्रिज के स्टील केबल्स की तरह कार्य करते हैं) को बनाने और व्यवस्थित करने वाली कोशिकाएं प्रमुख संरचनात्मक प्रोटीनों के उत्पादन को कम कर रही थीं। यह सुझाव देता है कि इन रोगियों में महाधमनी की दीवार का निर्माण जन्मजात रूप से कमजोर है, एक ऐसी प्रवृत्ति जो इसे विफलता के प्रति संवेदनशील बनाती है। इसके विपरीत, मानक तीन-फ्लैप वाल वाले लोगों की बिना सूजन वाली धमनियों में यह संरचनात्मक कमी नहीं देखी गई।
जब शोधकर्ताओं ने उन धमनियों का अध्ययन किया जो पहले से ही एन्यूरिज्म के रूप में सूज चुकी थीं, तो उन्होंने पाया कि दोनों समूहों के वहां पहुँचने के तरीके में एक दिलचस्प अंतर है। एन्यूरिज्म वाले दो-फ्लैप रोगियों में संरचनात्मक पतन का एक निरंतर पैटर्न दिखा, जहाँ उनकी कोशिकाएं इलास्टिक और कोलेजन नेटवर्क को बनाए रखने में विफल रहीं। हालांकि, तीन-फ्लैप वाले एन्यूरिज्म रोगियों में एक अलग कहानी थी। उनका ऊतक सूजन और प्रतिरक्षा गतिविधि के संकेतों से भरा हुआ था। उनकी कोशिकाएं इस तरह प्रतिक्रिया कर रही थीं जैसे महाधमनी की दीवार पर हमला किया गया हो, जिसमें प्रतिरक्षा कोशिकाएं जमा हो रही थीं और सूजन संबंधी संकेत सक्रिय थे, जो यह दर्शाता है कि उनके एन्यूरिज्म निर्माण सामग्री की प्राथमिक विफलता के बजाय, चोट और मरम्मत की गलत प्रक्रिया द्वारा संचालित हैं।
इन अलग-अलग रास्तों के बावजूद, अध्ययन में पाया गया कि एक बार एन्यूरिज्म पूरी तरह से बन जाने के बाद, दोनों प्रकार के ऊतक उल्लेखनीय रूप से समान दिखने लगते हैं। शुरुआती चरणों में दो-फ्लैप और तीन-फ्लैप रोगियों को अलग करने वाले विशिष्ट आनुवंशिक हस्ताक्षर अंतिम, सूजी हुई अवस्था में धुंधले पड़ जाते हैं। शोधकर्ता सुझाव देते हैं कि जबकि दोनों समूह अलग-अलग कमजोरियों के साथ शुरू करते हैं—एक दोषपूर्ण संरचनात्मक नींव के साथ और दूसरा अत्यधिक प्रतिक्रियाशील प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के साथ—वे अंततः एक सामान्य, क्षतिग्रस्त अवस्था पर मिल जाते हैं। यह निष्कर्ष बताता है कि सभी एन्यूरिज्म का एक ही तरह से इलाज करने की वर्तमान पद्धति इस विशिष्ट जोखिम को अनदेखा कर सकती है जो दो-फ्लैप वाल से जुड़ा है। यह समझते हुए कि दो-फ्लैप वाल वाले रोगियों में उनकी धमनी की दीवारों में एक अद्वितीय, आंतरिक कमजोरी होती है जो सूजन दिखने से बहुत पहले मौजूद होती है, डॉक्टर भविष्य में इन उच्च-जोखिम वाले व्यक्तियों की पहचान पहले कर सकेंगे, शायद धमनी के उस खतरनाक आकार तक पहुँचने से पहले जो वर्तमान में सर्जरी को ट्रिगर करता है। यह अध्ययन अभी कोई नया उपचार पेश नहीं करता है, लेकिन यह एक ही खतरनाक मंजिल तक ले जाने वाले विभिन्न जैविक रास्तों का एक स्पष्ट मानचित्र प्रदान करता है।
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