माइटोकॉन्ड्रियल डिसफंक्शन और अल्जाइमर रोग के बीच एक लिंक मिला

ASU-Banner Research Centre for Neurodegenerative Diseases और Biodesign Bioenergy Center के वैज्ञानिकों का सुझाव है कि माइटोकॉन्ड्रियल फ़ंक्शन से जुड़े क्षतिग्रस्त जीन की मरम्मत करने से अल्जाइमर रोग की शुरुआत को रोकने में मदद मिलेगी।

25 नवंबर, 1901 को, 51 वर्षीय एक महिला को फ्रैंकफर्ट के एक अस्पताल में भर्ती कराया गया था, जिसमें लक्षणों का एक विचित्र संयोजन दिखाया गया था। उसका व्यवहार अप्रत्याशित था। चेहरे पर सभी व्यामोह के संकेत हैं, साथ ही श्रवण मतिभ्रम, अंतरिक्ष में भटकाव और गंभीर स्मृति हानि। अपना नाम लिखने के अनुरोध के जवाब में, वह "श्रीमती" को प्रदर्शित करती है और फिर पृष्ठ पर झूलती है, बाकी सब कुछ याद नहीं कर पाती है। "मैंने खुद को खो दिया," वह अपने डॉक्टर से कहेगी। समय के साथ, वह 9 अप्रैल, 1906 को अपनी मृत्यु से पहले अपने आप में अलग-थलग हो जाएगी।

अगस्ता डिटर का दुखद मामला अन्य चिकित्सा रिकॉर्डों के बीच खो गया हो सकता है यदि उसके डॉक्टर, एलोइस अल्जाइमर, ने उसकी स्वास्थ्य स्थिति की गहन जांच नहीं की थी। इसके अलावा, उन्होंने मृत्यु के बाद रोगी के मस्तिष्क के ऊतकों का विश्लेषण किया और स्पष्ट अमाइलॉइड सजीले टुकड़े पाए, साथ ही साथ न्यूरोफाइब्रिलरी टेंगल्स के संकेत भी मिले। ऑगस्टा डीटर अल्जाइमर के साथ का निदान करने वाला पहला व्यक्ति बन गया।

आज, समाज को अल्जाइमर रोग की महामारी का सामना करना पड़ रहा है: अकेले संयुक्त राज्य अमेरिका में, लगभग 5 मिलियन लोग इससे पीड़ित हैं। सेंटर फॉर डिसीज कंट्रोल एंड प्रिवेंशन के विश्लेषकों के पूर्वानुमान के अनुसार, यह संख्या सदी के मध्य तक बढ़कर 14 मिलियन हो जाएगी। मृत्यु की ओर ले जाने वाली 10 सबसे आम बीमारियों की सूची में, अल्जाइमर एकमात्र ऐसी बीमारी है जिसे रोका नहीं जा सकता है, इसका इलाज या इलाज नहीं किया जा सकता है।

अपने अध्ययन में, पॉल कोलमैन, डिएगो मस्ट्रोनी और ASU-Banner और Biodesign के उनके सहयोगियों ने अल्जाइमर रोग के विकृति विज्ञान में माइटोकॉन्ड्रिया की भूमिका की जांच की। माइटोकॉन्ड्रिया कोशिकाओं के लिए ऊर्जा केंद्र के रूप में काम करते हैं और स्वास्थ्य और बीमारी के लिए महत्वपूर्ण हैं। वैज्ञानिकों का काम पहले के काम पर आधारित है जिसमें माइटोकॉन्ड्रियल फ़ंक्शन को प्रभावित करने वाले जीन म्यूटेशन रोग की शुरुआत और प्रगति का कथित कारण हैं।

माइटोकॉन्ड्रिया - झिल्ली सभी जीवित जीवों में मौजूद होते हैं - जिन्हें अक्सर सेल ऊर्जा स्टेशन कहा जाता है। ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण (OXPHOS) के रूप में जानी जाने वाली प्रक्रिया का उपयोग करते हुए , वे एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट के रूप में कोशिका की अधिकांश रासायनिक ऊर्जा का उत्पादन करते हैंया एटीपी। सेल के लिए ऊर्जा की आपूर्ति करने के अलावा, माइटोकॉन्ड्रिया कोशिका भेदभाव और कोशिका मृत्यु में शामिल हैं, साथ ही साथ उनके विकास और कोशिका चक्र के रखरखाव में भी शामिल हैं।

मिटोकोंड्रिया माइटोकोंड्रिया की संरचना

कोशिका के अन्य जीवों से भिन्न होती है, जिसमें उनका अपना डीएनए होता है । यह कोशिका नाभिक में निहित से भिन्न होता है। यह माइटोकॉन्ड्रियल विकास द्वारा संभव बनाया गया है। ये ऑर्गन मुक्त रहने वाले जीवाणुओं से उत्पन्न हुए हैं जो लगभग 2 बिलियन वर्ष पहले अन्य कोशिकाओं को "उपनिवेशित" करते थे। नाभिक वाले कोशिकाओं में शामिल होने के कारण, ये एंडोसिम्बियन (जीव जो एक अन्य जीव के अंदर रहते हैं और इसके लाभ लाते हैं) ने अपनी अधिकांश प्राकृतिक संरचना खो दी है, लेकिन अपने डीएनए को बनाए रखा है।

क्योंकि माइटोकॉन्ड्रिया एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, माइटोकॉन्ड्रियल डिसफंक्शन कई प्रकार की बीमारियों से जुड़ा हुआ है, जिसमें हृदय, आत्मकेंद्रित, स्किज़ोफ्रेनिया, द्विध्रुवी विकार, मिर्गी, स्ट्रोक, मधुमेह और मनोभ्रंश के विभिन्न रूप जैसे अल्जाइमर रोग शामिल हैं।

अल्जाइमर रोग जैसे उम्र से संबंधित न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग लंबे समय तक विकसित होते हैं, इससे पहले कि वे स्वयं प्रकट हों। शुरुआती शारीरिक और आणविक प्रक्रियाएं अभी भी अज्ञात हैं। कोलमैन और मास्ट्रोनी प्रयोगशालाओं के काम के परिणामों ने नाभिक के कोडिंग में प्रारंभिक परिवर्तन का खुलासा किया (और माइटोकॉन्ड्रियल mRNA नहीं) जो 30 साल के बाद लोगों में होता है। "यह हमें देखने का अवसर देता है जहां हम अल्जाइमर रोग की प्रगति में जल्द से जल्द सेलुलर परिवर्तनों पर संदेह करते हैं," मास्ट्रोनी कहते हैं।

इस अध्ययन ने हिप्पोकैम्पस से मस्तिष्क के उस हिस्से की जांच की , जो मानव स्मृति में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह वह है जो सबसे पहले गंभीरता से बीमारी की शुरुआत से पीड़ित है। माइक्रोएरे विश्लेषण का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने 44 स्वस्थ लोगों की हिप्पोकैम्पस ऊतक का अध्ययन किया, जिनकी उम्र 29 से 99 वर्ष, 10 मध्यम दुर्बलता और 18 अल्जाइमर रोग के साथ थी।

प्रतिक्रिया का मूल्यांकन जीन के दो सेटों से किया गया था: पहला माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए में एनकोडेड है, और दूसरा परमाणु डीएनए में। ये दो सेट एटीपी के रूप में ऊर्जा का उत्पादन करने वाले ऑक्सीडेटिव फॉस्फोराइलेशन के लिए माइटोकॉन्ड्रियल जटिल आधार से जुड़े हैं। दिलचस्प बात यह है कि जबकि माइटोकॉन्ड्रियल जीन शायद ही प्रभावित थे, OXPHOS तंत्र से जुड़े परमाणु जीन का अध्ययन किए गए ऊतकों के आधार पर महत्वपूर्ण संशोधन किया गया था। माइक्रोएरे डेटा ने बीमारी से प्रभावित ऊतकों में परमाणु-एनकोडेड OXPHOS जीन के नियमन में महत्वपूर्ण कमी दिखाई। एक ही प्रतिक्रिया सामान्य रूप से उम्र बढ़ने वाले मस्तिष्क में होती है।

एक नए अध्ययन के नतीजे बताते हैं कि ऑक्सीडेटिव फॉस्फोराइलेशन के दौरान माइटोकॉन्ड्रियल अभिव्यक्तियों से जुड़े जीन के कुछ वर्ग स्वस्थ लोगों की तुलना में अल्जाइमर रोग वाले रोगियों में कम स्पष्ट हैं।

अध्ययन उन रोगियों में भी जीन अभिव्यक्ति को देखता है जिनके मस्तिष्क में हल्के संज्ञानात्मक हानि के रूप में ज्ञात औसत स्तर की बीमारी होती है। यहाँ विपरीत जीन के साथ विपरीत प्रभाव देखा जाता है - प्रतिक्रिया अधिक स्पष्ट होती है। लेखकों का सुझाव है कि यह अवलोकन मस्तिष्क में किसी प्रकार के प्रतिपूरक तंत्र को इंगित कर सकता है जो रोग को उसके प्रारंभिक चरण में रोकने की कोशिश कर रहा है। इसके अलावा, वे मानते हैं कि माइटोकॉन्ड्रियल फ़ंक्शन और डीएनए कोशिकाओं के नाभिक में स्थित क्षतिग्रस्त जीन के एक विशिष्ट सेट की बहाली बीमारी को रोकने के लिए एक संभावित विकल्प है।

परिणाम पिछले काम के डेटा के अनुरूप हैं, जिसने स्थापित किया कि न्यूरॉन्स में एमाइलॉयड बीटा का संचय (अल्जाइमर रोग की एक बानगी) सीधे माइटोकॉन्ड्रियल शिथिलता में शामिल है। “माइटोकॉन्ड्रिया पर हमारा काम एक विश्वसनीय मार्कर प्रदान करता है जो बीमारी की शुरुआत में प्रकट होता है। यह प्लेक और टेंगल्स के वर्तमान निदान की तुलना में मनोभ्रंश की डिग्री के साथ अधिक निकटता से संबंध रखता है, ”कोलमैन कहते हैं।

उम्र बढ़ने या अल्जाइमर रोग के दौरान माइटोकॉन्ड्रियल प्रतिक्रिया में कमी को प्रभावित करने वाले सटीक तंत्र को देखा जा सकता है। अनुसंधान से पता चलता है कि जीन फ़ंक्शन को बहाल करने के उद्देश्य से उपचार बीमारी के इलाज के लिए एक नया मार्ग खोल सकता है।

जर्नल में प्रकाशित वैज्ञानिक कार्य अल्जाइमर एंड डिमेंशिया
DOI: 10.1016 / j.jalz.2016.09.09.003

Source: https://habr.com/ru/post/hi399017/