असामान्य प्रोटीन समुच्चय को प्रेरित करके मस्तिष्क को मनोभ्रंश से बचाना

अल्जाइमर और पार्किंसंस जैसे न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग मस्तिष्क में विषाक्त प्रोटीन के रोगजनक संचय से परिभाषित होते हैं।
अब, हालांकि, वैज्ञानिकों ने स्थापित किया है कि p62 प्रोटीन, जो सेलुलर प्रोटीन क्षरण में शामिल है, माउस के दिमाग में विषाक्त ओलिगोमेरिक ताऊ प्रजातियों के संचय को रोक सकता है, जो एक जीवित मॉडल में p62 के ‘न्यूरोप्रोटेक्टिव’ कार्य को साबित करता है।
सेलुलर होमोस्टैसिस (यानी, संतुलन की स्थिति) को बनाए रखने के लिए, कोशिकाएं चयनात्मक ऑटोफैगी या अवांछित प्रोटीन के आत्म-क्षरण से गुजरती हैं।
ऑटोफैगी रिसेप्टर्स एक लक्ष्य प्रोटीन के चयन में मध्यस्थता करके इस प्रक्रिया को नियंत्रित करते हैं, जिसे तब “साफ़” किया जाता है।
ताऊ प्रोटीन – जो अन्यथा मस्तिष्क में न्यूरॉन्स के आंतरिक संगठन को स्थिर और बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं – मनोभ्रंश और अल्जाइमर रोग जैसी स्थितियों में असामान्य रूप से न्यूरॉन्स के अंदर जमा होते हैं।
हाइपर-फॉस्फोराइलेटेड ताऊ प्रोटीन (या ताऊ ओलिगोमर्स) का यह निर्माण न्यूरोफिब्रिलरी टेंगल्स (एनएफटी) के गठन और मनोभ्रंश वाले लोगों के दिमाग में न्यूरॉन्स की अंतिम कोशिका मृत्यु का कारण बनता है, जो रोग के प्रगतिशील न्यूरोडीजेनेरेटिव लक्षणों में योगदान देता है।
अब, जबकि ताऊ प्रोटीन को चयनात्मक स्वरभंग द्वारा नीचा दिखाया जा सकता है, यह कैसे होता है इसका सटीक तंत्र एक रहस्य बना हुआ है।
हाल ही में एक सफलता में, हालांकि, जापान में नेशनल इंस्टीट्यूट फॉर क्वांटम साइंस एंड टेक्नोलॉजी के वैज्ञानिकों द्वारा किए गए एक अध्ययन ने ताऊ ओलिगोमर्स के चुनिंदा ऑटोफैगी में एक निश्चित जीन – पी 62 जीन – द्वारा निभाई गई महत्वपूर्ण भूमिका को साबित कर दिया।
टीम में शोधकर्ता माइको ओनो और समूह के नेता नारुहिको सहारा शामिल थे – दोनों जापान में क्वांटम साइंस एंड टेक्नोलॉजी के राष्ट्रीय संस्थानों में कार्यात्मक मस्तिष्क इमेजिंग विभाग से।
एजिंग सेल में प्रकाशित उनका पेपर 5 जून 2022 को ऑनलाइन उपलब्ध कराया गया था।
पिछले अध्ययनों ने बताया है कि ताऊ प्रोटीन के असामान्य संचय को ऑटोफैगी मार्गों द्वारा p62 रिसेप्टर प्रोटीन (जो एक चयनात्मक ऑटोफैगी रिसेप्टर प्रोटीन है) के माध्यम से चुनिंदा रूप से दबाया जा सकता है।
माइको ओनो कहते हैं, “इस प्रोटीन की सर्वव्यापी-बाध्यकारी क्षमता विषाक्त प्रोटीन समुच्चय (जैसे ताऊ ओलिगोमर्स) की पहचान करने में मदद करती है, जिसे बाद में सेलुलर प्रक्रियाओं और ऑर्गेनेल द्वारा नीचा दिखाया जा सकता है।”
हालांकि, इस अध्ययन की नवीनता एक जीवित मॉडल में p62 की “न्यूरोप्रोटेक्टिव” भूमिका के प्रदर्शन में निहित है, जो पहले कभी नहीं किया गया था।
तो, शोधकर्ताओं ने इसे कैसे हासिल किया?
उन्होंने डिमेंशिया के माउस मॉडल का इस्तेमाल किया।
इन चूहों के एक समूह में p62 जीन को हटा दिया गया था (या खटखटाया गया था), इसलिए उन्होंने p62 रिसेप्टर प्रोटीन को व्यक्त नहीं किया।
इम्यूनोस्टेनिंग और तुलनात्मक जैव रासायनिक विश्लेषणों का उपयोग करके इन चूहों के दिमाग का अध्ययन करने पर एक दिलचस्प तस्वीर सामने आई।
न्यूरोटॉक्सिक ताऊ प्रोटीन समुच्चय हिप्पोकैम्पस में पाए गए – मस्तिष्क का वह क्षेत्र जो स्मृति से जुड़ा है – और ब्रेनस्टेम – वह केंद्र जो शरीर की श्वास, दिल की धड़कन, रक्तचाप और अन्य स्वैच्छिक प्रक्रियाओं का समन्वय करता है – p62 नॉकआउट (KO) चूहे।
जब हम मनोभ्रंश के लक्षणों के साथ इस पर विचार करते हैं, जिसमें स्मृति हानि, भ्रम और मनोदशा में बदलाव शामिल हैं, तो ये निष्कर्ष बहुत मायने रखते हैं।
एमआरआई स्कैन से पता चला कि p62 KO चूहों का हिप्पोकैम्पस पतित (एट्रोफाइड) और सूजन हो गया था।
उनके दिमाग के पोस्टमॉर्टम आकलन से पता चला कि उनके हिप्पोकैम्पस में न्यूरॉन्स का अधिक नुकसान हुआ है।
आगे के इम्यूनोफ्लोरेसेंट अध्ययनों से पता चला है कि असामान्य ताऊ प्रजाति के समुच्चय साइटोटोक्सिसिटी का कारण बन सकते हैं जिससे p62 KO चूहों में न्यूरॉन्स की सूजन और कोशिका मृत्यु हो सकती है।
ओलिगोमेरिक ताऊ, विशेष रूप से, p62 KO चूहों के दिमाग में अधिक जमा हुआ।
कुल मिलाकर, इस अध्ययन के निष्कर्ष साबित करते हैं कि मस्तिष्क में ओलिगोमेरिक ताऊ प्रजातियों के एकत्रीकरण को समाप्त करने और इसलिए, p62 ने मनोभ्रंश के मॉडल में एक न्यूरोप्रोटेक्टिव भूमिका निभाई।
ऐसे समय में जब दुनिया भर के शोधकर्ता मनोभ्रंश और अन्य संबंधित न्यूरोडीजेनेरेटिव विकारों के लिए दवाएं विकसित करने की कोशिश कर रहे हैं, इस अध्ययन के निष्कर्ष ताऊ कुलीन वर्गों के सटीक लक्ष्यीकरण के लिए साक्ष्य प्रदान करने में बहुत महत्वपूर्ण होंगे।
उम्र बढ़ने वाले मनुष्यों की वैश्विक जनसंख्या हर साल बढ़ रही है; इसलिए, विभिन्न न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों की शुरुआत और प्रगति को धीमा करने के तरीकों को विकसित करने की आवश्यकता भी बढ़ रही है।