मनुष्यों के शरीर में TB को बनाए रखने वाले तंत्र का पता चला

नई दिल्ली। भारतीय विज्ञान संस्थान (आईआईएससी) के शोधकर्ताओं ने एक महत्वपूर्ण तंत्र का पता लगाया है जो तपेदिक (टीबी) जीवाणु को मानव मेजबान में दशकों तक बने रहने की अनुमति देता है।

नेशनल सेंटर फॉर बायोलॉजिकल साइंसेज (एनसीबीएस) और इंस्टीट्यूट फॉर स्टेम सेल साइंस एंड रीजेनरेटिव मेडिसिन (इनस्टेम), बेंगलुरु के शोधकर्ताओं सहित टीम ने पाया कि आयरन-सल्फर क्लस्टर के उत्पादन में शामिल एक जीन दृढ़ता के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है। टीबी के जीवाणु का.टीबी माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस (एमटीबी) के कारण होता है, जो मानव शरीर में बिना किसी लक्षण के दशकों तक मौजूद रह सकता है।

“एमटीबी को जीवित रहने के लिए मनुष्यों की आवश्यकता है। एमटीबी संक्रमण के कई मामलों में, प्रतिरक्षा प्रणाली बग का पता लगा सकती है और उसे खत्म कर सकती है, ”आईआईएससी में पीएचडी की छात्रा और साइंस एडवांसेज जर्नल में प्रकाशित अध्ययन की पहली लेखिका मायाश्री दास ने कहा।हालाँकि, कई स्पर्शोन्मुख व्यक्तियों में, एमटीबी फेफड़ों की गहरी ऑक्सीजन-सीमित जेबों के भीतर छिप जाता है और निष्क्रियता की स्थिति में प्रवेश करता है जिसमें यह विभाजित नहीं होता है और चयापचय रूप से निष्क्रिय होता है, सफलतापूर्वक प्रतिरक्षा प्रणाली और टीबी दवाओं से बच निकलता है।

“दृढ़ता के कारण, मानव आबादी के एक उपसमूह में किसी भी समय बैक्टीरिया का भंडार होता है जो पुन: सक्रिय हो सकता है और संक्रमण का कारण बन सकता है। जब तक हम दृढ़ता को नहीं समझेंगे, हम टीबी को खत्म नहीं कर पाएंगे, ”आईआईएससी में एसोसिएट प्रोफेसर और अध्ययन के संबंधित लेखक अमित सिंह ने कहा।

सिंह की टीम ने एमटीबी को तरल संस्कृतियों में विकसित किया जिसमें इसके विकास के लिए आवश्यक विशेष पूरक शामिल थे।

एमटीबी में कई प्रोटीन कामकाज के लिए लौह-सल्फर समूहों पर निर्भर करते हैं। इन समूहों में लोहे और सल्फर परमाणु होते हैं जो श्रृंखला या घनाकार जैसे विभिन्न विन्यासों में व्यवस्थित होते हैं।क्लस्टर में लौह परमाणु श्वसन और कार्बन चयापचय जैसी सेलुलर प्रतिक्रियाओं में प्रोटीन कॉम्प्लेक्स की एक साइट से दूसरे तक इलेक्ट्रॉनों को पारित कर सकते हैं।

“आयरन-सल्फर क्लस्टर युक्त प्रोटीन श्वसन द्वारा ऊर्जा उत्पादन जैसी आवश्यक प्रक्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण हैं, जो बैक्टीरिया को फेफड़ों की कठोर परिस्थितियों में जीवित रहने और संक्रमण पैदा करने में सक्षम बनाते हैं। इसलिए, हम उन तंत्रों का अध्ययन करना चाहते थे जिनका उपयोग एमटीबी इन लौह-सल्फर समूहों को बनाने के लिए करता है, ”सिंह ने कहा।शोधकर्ताओं ने कहा कि ये क्लस्टर मुख्य रूप से एमटीबी के एसयूएफ ऑपेरॉन द्वारा निर्मित होते हैं, जो जीन का एक सेट है जो एक साथ स्विच हो जाता है।

हालाँकि, IscS नामक एक और एकल जीन है जो समूहों का निर्माण भी कर सकता है, उन्होंने कहा।इस रहस्य को सुलझाने के लिए कि जीवाणु को दोनों की आवश्यकता क्यों है, शोधकर्ताओं ने एमटीबी का एक उत्परिवर्ती संस्करण तैयार किया जिसमें आईएससीएस जीन की कमी थी।

उन्होंने पाया कि सामान्य और ऑक्सीजन-सीमित परिस्थितियों में, आयरन-सल्फर क्लस्टर मुख्य रूप से आईएससीएस जीन की क्रिया से उत्पन्न होते हैं।हालाँकि, जब जीवाणु को बहुत अधिक ऑक्सीडेटिव तनाव का सामना करना पड़ता है, तो समूहों के लौह परमाणु ऑक्सीकृत हो जाते हैं और मुक्त हो जाते हैं, जिससे समूहों को नुकसान पहुँचता है। इसलिए, अधिक क्लस्टर बनाने की मांग बढ़ गई है, जो एसयूएफ ऑपेरॉन पर स्विच करता है।

शोधकर्ताओं ने फिर यह पता लगाने की कोशिश की कि आईएससीएस जीन रोग की प्रगति में कैसे योगदान देता है। उन्होंने आईएससीएस जीन की कमी वाले एमटीबी के उत्परिवर्ती संस्करण से चूहों के मॉडल को संक्रमित किया।आईएससीएस जीन की अनुपस्थिति के कारण संक्रमित चूहों में गंभीर बीमारी हुई, न कि लगातार, दीर्घकालिक संक्रमण जो आमतौर पर टीबी के रोगियों में देखा जाता है।

ऐसा इसलिए है, क्योंकि आईएससीएस जीन की अनुपस्थिति में, एसयूएफ ऑपेरॉन अत्यधिक सक्रिय होता है - लेकिन अनियमित फैशन में - जिससे हाइपरविरुलेंस होता है, शोधकर्ताओं ने कहा।उन्होंने कहा कि आईएससीएस और एसयूएफ प्रणाली दोनों को ख़त्म करने से चूहों में एमटीबी की दृढ़ता नाटकीय रूप से कम हो गई।

टीम ने पाया कि IscS जीन SUF ऑपेरॉन की सक्रियता को नियंत्रित रखता है, जिससे टीबी बनी रहती है।शोधकर्ताओं ने यह भी नोट किया कि कुछ एंटीबायोटिक दवाओं से IscS जीन की कमी वाले बैक्टीरिया के मारे जाने की संभावना अधिक होती है।

“यह कुछ एंटीबायोटिक्स के प्रति संवेदनशील और कुछ के प्रति प्रतिरोधी हो जाता है। हम इसे और भी तलाशना चाहेंगे," दास ने कहा। टीम का सुझाव है कि आईएससीएस और एसयूएफ को लक्षित करने वाली दवाओं के साथ एंटीबायोटिक दवाओं का संयोजन अधिक प्रभावी हो सकता है।सिंह को उम्मीद है कि एमटीबी में आईएससीएस और एसयूएफ प्रणालियों की बेहतर समझ अंततः टीबी के उन्मूलन का मार्ग प्रशस्त कर सकती है।