उम्र बढ़ने का मस्तिष्क की विभिन्न कोशिकाओं पर क्या प्रभाव पड़ता है, इसका मानचित्रण

Vijay Garg: नए शोध से पता चलता है कि सभी मस्तिष्क कोशिकाओं की उम्र समान नहीं होती है, कुछ कोशिकाएं, जैसे कि हाइपोथैलेमस, उम्र से संबंधित अधिक आनुवंशिक परिवर्तनों का अनुभव करती हैं। इन परिवर्तनों में न्यूरोनल सर्किटरी जीन में कम गतिविधि और प्रतिरक्षा-संबंधी जीन में बढ़ी हुई गतिविधि शामिल है। निष्कर्ष आयु-संवेदनशील मस्तिष्क क्षेत्रों का एक विस्तृत मानचित्र प्रदान करते हैं, जो इस बात की अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं कि उम्र बढ़ने से अल्जाइमर जैसे मस्तिष्क संबंधी विकार कैसे प्रभावित हो सकते हैं। यह शोध उम्र बढ़ने से संबंधित मस्तिष्क परिवर्तनों और न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों को लक्षित करने वाले उपचार के विकास का मार्गदर्शन कर सकता है। महत्वपूर्ण तथ्यों: असमान उम्र बढ़ना: हाइपोथैलेमिक न्यूरॉन्स और वेंट्रिकल-लाइनिंग कोशिकाएं उम्र से संबंधित सबसे बड़े आनुवंशिक परिवर्तन दिखाती हैं। जीन गतिविधि में बदलाव: उम्र बढ़ने से न्यूरोनल सर्किट जीन कम हो जाते हैं लेकिन प्रतिरक्षा संबंधी जीन बढ़ जाते हैं। चिकित्सीय क्षमता: उम्र के प्रति संवेदनशील कोशिकाओं का मानचित्रण उम्र बढ़ने से संबंधित मस्तिष्क रोगों के उपचार की जानकारी दे सकता है। नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ (एनआईएच) द्वारा वित्त पोषित नए ब्रेन मैपिंग शोध के आधार पर, वैज्ञानिकों ने पता लगाया है कि मस्तिष्क में सभी प्रकार की कोशिकाएँ एक ही तरह से पुरानी नहीं होती हैं।

उन्होंने पाया कि कुछ कोशिकाएं, जैसे कि हार्मोन-नियंत्रित करने वाली कोशिकाओं का एक छोटा समूह, दूसरों की तुलना में आनुवंशिक गतिविधि में उम्र से संबंधित अधिक परिवर्तनों से गुजर सकती हैं। नेचर में प्रकाशित परिणाम इस विचार का समर्थन करते हैं कि कुछ कोशिकाएं दूसरों की तुलना में उम्र बढ़ने की प्रक्रिया और उम्र बढ़ने के मस्तिष्क संबंधी विकारों के प्रति अधिक संवेदनशील होती हैं। यह एक मस्तिष्क को दर्शाता है. पिछले अध्ययनों की तरह, प्रारंभिक परिणामों में न्यूरोनल सर्किट से जुड़े जीन की गतिविधि में कमी देखी गई। श्रेय: तंत्रिका विज्ञान समाचार “अल्जाइमर रोग और कई अन्य विनाशकारी मस्तिष्क विकारों के लिए उम्र बढ़ना सबसे महत्वपूर्ण जोखिम कारक है। ये परिणाम एक अत्यधिक विस्तृत मानचित्र प्रदान करते हैं जिसके लिए मस्तिष्क की कोशिकाएं उम्र बढ़ने से सबसे अधिक प्रभावित हो सकती हैं।" "यह नया नक्शा वैज्ञानिकों के सोचने के तरीके को मौलिक रूप से बदल सकता है कि उम्र बढ़ने का मस्तिष्क पर क्या प्रभाव पड़ता है और यह उम्र बढ़ने से संबंधित मस्तिष्क रोगों के लिए नए उपचार विकसित करने के लिए एक मार्गदर्शिका भी प्रदान कर सकता है।" वैज्ञानिकों ने 2 महीने के "युवा" और 18 महीने के "बूढ़े" चूहों के मस्तिष्क में व्यक्तिगत कोशिकाओं का अध्ययन करने के लिए उन्नत आनुवंशिक विश्लेषण उपकरणों का उपयोग किया।

प्रत्येक उम्र के लिए, शोधकर्ताओं ने 16 अलग-अलग व्यापक क्षेत्रों में स्थित विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं की आनुवंशिक गतिविधि का विश्लेषण किया - जो कि चूहे के मस्तिष्क की कुल मात्रा का 35% है। पिछले अध्ययनों की तरह, प्रारंभिक परिणामों में न्यूरोनल सर्किट से जुड़े जीन की गतिविधि में कमी देखी गई। ये कमी न्यूरॉन्स, प्राथमिक सर्किट्री कोशिकाओं, साथ ही एस्ट्रोसाइट्स और ऑलिगोडेंड्रोसाइट्स नामक "ग्लिअल" कोशिकाओं में देखी गई, जो न्यूरोट्रांसमीटर के स्तर को नियंत्रित करने और तंत्रिका फाइबर को विद्युत रूप से इन्सुलेट करके तंत्रिका सिग्नलिंग का समर्थन कर सकती हैं। इसके विपरीत, उम्र बढ़ने से मस्तिष्क की प्रतिरक्षा और सूजन प्रणालियों के साथ-साथ मस्तिष्क रक्त वाहिका कोशिकाओं से जुड़े जीन की गतिविधि में वृद्धि हुई। आगे के विश्लेषण से यह पता लगाने में मदद मिली कि कौन सी कोशिकाएँ उम्र बढ़ने के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, परिणामों ने सुझाव दिया कि उम्र बढ़ने से मस्तिष्क के कम से कम तीन अलग-अलग हिस्सों में पाए जाने वाले नवजात न्यूरॉन्स का विकास कम हो जाता है। पिछले अध्ययनों से पता चला है कि इनमें से कुछ नवजात न्यूरॉन्स सर्किट्री में भूमिका निभा सकते हैं जो सीखने और स्मृति के कुछ रूपों को नियंत्रित करते हैं जबकि अन्य चूहों को विभिन्न गंधों को पहचानने में मदद कर सकते हैं।

जो कोशिकाएं उम्र बढ़ने के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील प्रतीत होती हैं, वे तीसरे वेंट्रिकल को घेर लेती हैं, एक प्रमुख पाइपलाइन जो मस्तिष्कमेरु द्रव को हाइपोथैलेमस से गुजरने में सक्षम बनाती है। चूहे के मस्तिष्क के आधार पर स्थित, हाइपोथैलेमस पैदा करता हैहार्मोन जो तापमान, हृदय गति, नींद, प्यास और भूख सहित शरीर की बुनियादी ज़रूरतों को नियंत्रित कर सकते हैं। परिणामों से पता चला कि हाइपोथैलेमस में तीसरे वेंट्रिकल और पड़ोसी न्यूरॉन्स को अस्तर करने वाली कोशिकाओं में उम्र के साथ आनुवंशिक गतिविधि में सबसे बड़ा बदलाव होता है, जिसमें प्रतिरक्षा जीन में वृद्धि और न्यूरोनल सर्किटरी से जुड़े जीन में कमी शामिल है। अवलोकन कई अलग-अलग जानवरों पर किए गए पिछले अध्ययनों से मेल खाते हैं, जिनमें उम्र बढ़ने और शरीर के चयापचय के बीच संबंध दिखाया गया है, जिसमें यह भी शामिल है कि कैसे रुक-रुक कर उपवास और अन्य कैलोरी-प्रतिबंधित आहार जीवन काल को बढ़ा सकते हैं। विशेष रूप से, हाइपोथैलेमस में आयु-संवेदनशील न्यूरॉन्स भोजन और ऊर्जा-नियंत्रित हार्मोन का उत्पादन करने के लिए जाने जाते हैं, जबकि वेंट्रिकल-लाइनिंग कोशिकाएं मस्तिष्क और शरीर के बीच हार्मोन और पोषक तत्वों के पारित होने को नियंत्रित करती हैं। निष्कर्षों के अंतर्निहित जैविक तंत्र की जांच करने के साथ-साथ मानव स्वास्थ्य के किसी भी संभावित लिंक की खोज के लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है।

"इस अध्ययन से पता चलता है कि विश्व स्तर पर मस्तिष्क की अधिक जांच करने से वैज्ञानिकों को मस्तिष्क की उम्र कैसे बढ़ती है और न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग सामान्य उम्र बढ़ने की गतिविधि को कैसे बाधित कर सकते हैं, इस बारे में नई जानकारी मिल सकती है।" चूहों में स्वस्थ उम्र बढ़ने के मस्तिष्क-व्यापी कोशिका-प्रकार के विशिष्ट ट्रांसक्रिप्टोमिक हस्ताक्षर जैविक उम्र बढ़ने को आणविक और सेलुलर कार्यों के विभिन्न पहलुओं में होमोस्टैसिस के क्रमिक नुकसान के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। स्तनधारी मस्तिष्क में हजारों प्रकार की कोशिकाएँ होती हैं, जो उम्र बढ़ने के प्रति अलग-अलग रूप से संवेदनशील या लचीली हो सकती हैं। यहां हम एक व्यापक एकल-कोशिका आरएनए अनुक्रमण डेटासेट प्रस्तुत करते हैं जिसमें अग्रमस्तिष्क, मध्यमस्तिष्क और पश्चमस्तिष्क तक फैले क्षेत्रों से युवा वयस्क और दोनों लिंगों के वृद्ध चूहों की मस्तिष्क कोशिकाओं के लगभग 1.2 मिलियन उच्च-गुणवत्ता वाले एकल-कोशिका ट्रांस्क्रिप्टोम शामिल हैं। सभी कोशिकाओं के उच्च-रिज़ॉल्यूशन क्लस्टरिंग के परिणामस्वरूप 847 सेल क्लस्टर बनते हैं और कम से कम 14 आयु-पक्षपाती क्लस्टर का पता चलता है जो अधिकतर ग्लियाल प्रकार के होते हैं।

व्यापक सेल उपवर्ग और सुपरटाइप स्तरों पर, हम उम्र से जुड़े जीन अभिव्यक्ति हस्ताक्षर पाते हैं और कई न्यूरोनल और गैर-न्यूरोनल सेल प्रकारों के लिए 2,449 अद्वितीय विभेदित रूप से व्यक्त जीन (आयु-डीई जीन) की एक सूची प्रदान करते हैं। जबकि अधिकांश आयु-डीई जीन विशिष्ट कोशिका प्रकारों के लिए अद्वितीय होते हैं, हम कोशिका प्रकारों में उम्र बढ़ने के साथ सामान्य हस्ताक्षर देखते हैं, जिसमें कई न्यूरॉन प्रकारों, प्रमुख एस्ट्रोसाइट प्रकारों और परिपक्व ऑलिगोडेंड्रोसाइट्स में न्यूरोनल संरचना और कार्य से संबंधित जीन की अभिव्यक्ति में कमी शामिल है। प्रतिरक्षा कोशिका प्रकारों और कुछ संवहनी कोशिका प्रकारों में प्रतिरक्षा कार्य, एंटीजन प्रस्तुति, सूजन और कोशिका गतिशीलता से संबंधित जीन की अभिव्यक्ति में वृद्धि।

अंत में, हम देखते हैं कि कुछ कोशिका प्रकार जो उम्र बढ़ने के प्रति सबसे बड़ी संवेदनशीलता प्रदर्शित करते हैं, वे हाइपोथैलेमस में तीसरे वेंट्रिकल के आसपास केंद्रित होते हैं, जिनमें टैनीसाइट्स, एपेंडिमल कोशिकाएं और आर्कुएट न्यूक्लियस, डॉर्सोमेडियल न्यूक्लियस और पैरावेंट्रिकुलर न्यूक्लियस में कुछ न्यूरॉन प्रकार शामिल हैं जो जीन को व्यक्त करते हैं। विहित रूप से ऊर्जा होमियोस्टैसिस से संबंधित। इनमें से कई प्रकार न्यूरोनल फ़ंक्शन में कमी और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया में वृद्धि दोनों को दर्शाते हैं। इन निष्कर्षों से पता चलता है कि हाइपोथैलेमस में तीसरा वेंट्रिकल चूहे के मस्तिष्क में उम्र बढ़ने का केंद्र हो सकता है। कुल मिलाकर, यह अध्ययन सामान्य उम्र बढ़ने से जुड़े मस्तिष्क में कोशिका-प्रकार-विशिष्ट ट्रांसक्रिप्टोमिक परिवर्तनों के एक गतिशील परिदृश्य को व्यवस्थित रूप से चित्रित करता है जो उम्र बढ़ने में कार्यात्मक परिवर्तनों और उम्र बढ़ने और बीमारी की बातचीत की जांच के लिए एक आधार के रूप में काम करेगा।

विजय गर्ग सेवानिवृत्त प्रिंसिपल‌ एजुकेशनएल स्तंभकार स्ट्रीट कौर चंद एमएचआर मलोट पंजाब