ड्रोसोफिला में, बक इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं ने पहली बार पोषण, सर्कैडियन लय, आंखों के स्वास्थ्य और जीवन काल के बीच एक कड़ी की खोज की है।
उन्होंने यह भी पाया कि फ्लाई आई में गतिविधियां वास्तव में उम्र बढ़ने की प्रक्रिया को चला रही हैं।
यह शोध “नेचर कम्युनिकेशंस” जर्नल में प्रकाशित हुआ है।
पिछले अध्ययनों ने मनुष्यों में दिखाया है कि नेत्र विकारों और खराब स्वास्थ्य के बीच एक संबंध है।
“हमारे अध्ययन का तर्क है कि यह सहसंबंध से अधिक है: आंख की शिथिलता वास्तव में अन्य ऊतकों में समस्याएं पैदा कर सकती है,” वरिष्ठ लेखक और बक इंस्टीट्यूट के प्रोफेसर पंकज कपाही, पीएचडी ने कहा, जिनकी प्रयोगशाला ने वर्षों से प्रदर्शित किया है कि उपवास और कैलोरी प्रतिबंध कई सुधार कर सकते हैं शरीर के कार्य।
“अब हम दिखा रहे हैं कि उपवास न केवल आंखों की रोशनी में सुधार करता है, बल्कि आंख वास्तव में जीवनकाल को प्रभावित करने में भूमिका निभाती है।”
कपाही की प्रयोगशाला में पोस्टडॉक्टरल अध्ययन करने वाले पीएचडी के प्रमुख लेखक ब्रायन हॉज ने कहा, “यह पता लगाना कि आंख ही, कम से कम फल मक्खी में, जीवन काल को सीधे नियंत्रित कर सकती है, हमारे लिए एक आश्चर्य की बात थी।”
इस संबंध के लिए स्पष्टीकरण, हॉज ने कहा, सर्कैडियन “घड़ियों” में निहित है, प्रत्येक जीव के प्रत्येक कोशिका के भीतर आणविक मशीनरी, जो दैनिक तनावों के अनुकूल होने के लिए विकसित हुई है, जैसे कि प्रकाश में परिवर्तन और तापमान की बढ़ती और सेटिंग के कारण तापमान रवि।
ये 24 घंटे के दोलन – सर्कैडियन रिदम – जटिल जानवरों के व्यवहार को प्रभावित करते हैं, जैसे कि शिकारी-शिकार बातचीत और नींद/जागने के चक्र, जीन प्रतिलेखन और प्रोटीन अनुवाद के आणविक कार्यों के अस्थायी विनियमन को ठीक करने के लिए।
2016 में कपाही की प्रयोगशाला ने सेल मेटाबॉलिज्म में एक अध्ययन प्रकाशित किया जिसमें दिखाया गया कि प्रतिबंधित आहार पर फल मक्खियों के जीवनकाल को बढ़ाने के अलावा उनके सर्कैडियन लय में महत्वपूर्ण परिवर्तन होते हैं।
जब हॉज उस वर्ष बाद में प्रयोगशाला में शामिल हुए, तो वह यह पता लगाने के लिए गहराई से खुदाई करना चाहते थे कि आहार परिवर्तन से सर्कैडियन कार्यों को बढ़ाने वाली कौन सी प्रक्रियाएं बदल गईं, और क्या आहार प्रतिबंध के साथ देखे जाने वाले लंबे जीवनकाल के लिए सर्कैडियन प्रक्रियाओं की आवश्यकता थी।
हॉज, जो वर्तमान में दक्षिण सैन फ्रांसिस्को में फाउंटेन थेरेप्यूटिक्स के वैज्ञानिक हैं, ने कहा, “फल मक्खी का जीवनकाल इतना छोटा होता है, जिससे यह वास्तव में एक सुंदर मॉडल बन जाता है जो हमें बहुत सी चीजों को एक साथ स्क्रीन करने की अनुमति देता है।”
अध्ययन एक व्यापक सर्वेक्षण के साथ शुरू हुआ, यह देखने के लिए कि अप्रतिबंधित आहार पर मक्खियों की तुलना में सर्कैडियन फैशन में कौन से जीन दोलन करते हैं, उनकी तुलना अप्रतिबंधित आहार के केवल 10 प्रतिशत प्रोटीन से की जाती है।
तुरंत, हॉज ने कई जीनों को देखा जो आहार-उत्तरदायी दोनों थे और अलग-अलग समय बिंदुओं या “लयबद्ध” पर उतार-चढ़ाव का प्रदर्शन भी कर रहे थे।
फिर उन्होंने पाया कि आहार प्रतिबंध के साथ सबसे अधिक सक्रिय लयबद्ध जीन आंखों से आ रहे थे, विशेष रूप से फोटोरिसेप्टर से, आंख की रेटिना में विशेष न्यूरॉन्स जो प्रकाश का जवाब देते हैं।
इस खोज ने यह समझने के लिए डिज़ाइन किए गए प्रयोगों की एक श्रृंखला को जन्म दिया कि कैसे आहार प्रतिबंध इस कहानी में फिट बैठता है कि कैसे आहार प्रतिबंध जीवनकाल को बढ़ा सकता है।
उदाहरण के लिए, उन्होंने यह दिखाते हुए प्रयोग किए कि मक्खियों को लगातार अंधेरे में रखने से उनकी उम्र बढ़ जाती है।
“यह हमें बहुत अजीब लग रहा था,” हॉज ने कहा।
“हमने सोचा था कि मक्खियों को लयबद्ध, या सर्कैडियन होने के लिए प्रकाश संकेतों की आवश्यकता होती है।”
फिर उन्होंने जैव सूचना विज्ञान का उपयोग यह पूछने के लिए किया: क्या आंखों में जीन जो लयबद्ध हैं और आहार प्रतिबंध के प्रति उत्तरदायी हैं, जीवनकाल को प्रभावित करते हैं?
जवाब था हां वे करते हैं।
“हम हमेशा आंख को एक ऐसी चीज के रूप में सोचते हैं जो दृष्टि प्रदान करने के लिए हमारी सेवा करती है।
हम इसके बारे में ऐसा कुछ नहीं सोचते हैं जिसे पूरे जीव की रक्षा के लिए संरक्षित किया जाना चाहिए, ” कपाही ने कहा, जो यूसीएसएफ में यूरोलॉजी के एक सहयोगी सहायक प्रोफेसर भी हैं।
चूंकि आंखें बाहरी दुनिया के संपर्क में हैं, उन्होंने समझाया, वहां प्रतिरक्षा सुरक्षा गंभीर रूप से सक्रिय है, जिससे सूजन हो सकती है, जो लंबे समय तक मौजूद रहने पर कई तरह की सामान्य पुरानी बीमारियों का कारण बन सकती है या खराब हो सकती है।
इसके अतिरिक्त, प्रकाश अपने आप में फोटोरिसेप्टर अध: पतन का कारण बन सकता है जो सूजन का कारण बन सकता है।
कपाही ने कहा, “कंप्यूटर और फोन स्क्रीन को घूरना और रात में प्रकाश प्रदूषण के संपर्क में रहना सर्कैडियन घड़ियों के लिए बहुत परेशान करने वाली स्थिति है।”
“यह आंख के लिए सुरक्षा को खराब करता है और इसके परिणाम केवल दृष्टि से परे हो सकते हैं, शेष शरीर और मस्तिष्क को नुकसान पहुंचा सकते हैं।”
एक जीव के समग्र स्वास्थ्य और जीवन काल में आंख की भूमिका के बारे में बहुत कुछ समझा जाना चाहिए, जिसमें यह भी शामिल है कि आंख कैसे जीवन काल को नियंत्रित करती है और क्या यही प्रभाव अन्य जीवों पर भी लागू होता है?
इस कार्य द्वारा उठाया गया सबसे बड़ा प्रश्न जैसा कि यह मनुष्यों पर लागू हो सकता है, बस, क्या स्तनधारियों में फोटोरिसेप्टर दीर्घायु को प्रभावित करते हैं?
हॉज ने कहा, संभवत: फल मक्खियों जितना नहीं है, यह देखते हुए कि फल मक्खी में अधिकांश ऊर्जा आंख को समर्पित होती है।
लेकिन चूंकि फोटोरिसेप्टर सिर्फ विशेष न्यूरॉन्स हैं, उन्होंने कहा, “मैं जिस मजबूत कड़ी का तर्क दूंगा, वह भूमिका है जो सर्कैडियन फ़ंक्शन सामान्य रूप से न्यूरॉन्स में निभाता है, विशेष रूप से आहार प्रतिबंधों के साथ, और इनका उपयोग कैसे किया जा सकता है