स्नायु स्वास्थ्य लिपिड संश्लेषण पर निर्भर करता है: अनुसंधान

वियना (एएनआई): ऑस्ट्रियन एकेडमी ऑफ साइंसेज के इंस्टीट्यूट ऑफ मॉलिक्यूलर बायोटेक्नोलॉजी (IMBA) के शोधकर्ताओं ने बताया कि एंजाइम PCYT2 प्रयोगशाला माउस मॉडल में रोग और उम्र बढ़ने में मांसपेशियों के स्वास्थ्य को कैसे प्रभावित करता है। निष्कर्ष नेचर मेटाबॉलिज्म में प्रकाशित हुए हैं।

विरासत में मिली बीमारियों और उम्र बढ़ने से मांसपेशियों में गिरावट दुनिया भर में करोड़ों लोगों को प्रभावित करती है। कंकाल की मांसपेशियों का पतन, शरीर का प्रोटीन भंडार, सामान्य शारीरिक गिरावट की ओर जाता है, एक स्थिति जिसे दोष कहा जाता है। अब, IMBA में डोमगोज साइक्स और IMBA में जोसेफ पेनिंगर और ब्रिटिश कोलंबिया विश्वविद्यालय (UBC) के नेतृत्व में एक शोध दल ने मांसपेशियों के स्वास्थ्य में PCYT2 नामक एक एंजाइम की केंद्रीय भूमिका को उजागर किया। PCYT2 को इथेनॉलमाइन-व्युत्पन्न फॉस्फोलिपिड्स, फॉस्फेटिडाइलेथेनॉलमाइन्स (पीई) के एक प्रमुख संश्लेषण मार्ग में टोंटी एंजाइम के रूप में जाना जाता है। रोगी डेटा के आधार पर और प्रयोगशाला माउस और जेब्राफिश मॉडल का उपयोग करते हुए, वे दिखाते हैं कि पीसीवाईटी 2 को प्रभावित करने वाले उत्परिवर्तन, या इसकी कम गतिविधि, वर्टेब्रेट्स में मांसपेशी अपघटन के संरक्षित लक्षण हैं। विशेष रूप से, वे प्रदर्शित करते हैं कि मांसपेशियों में PCYT2 की कमी माइटोकॉन्ड्रियल फ़ंक्शन और मायोफ़ाइबर झिल्ली के भौतिक-रासायनिक गुणों को प्रभावित करती है।

मेम्ब्रेन कठोरता, उम्र बढ़ने और कशेरुकियों में संरक्षण

लिपिड सर्वव्यापी रूप से जैविक झिल्लियों में मौजूद होते हैं और विशेष रूप से तंत्रिका कोशिकाओं और तंत्रिका ऊतकों की झिल्लियों में उच्च सांद्रता में मौजूद होते हैं। निम्नलिखित रिपोर्टों के अनुसार पीई-आधारित अणु लिपोसोम्स की झिल्ली की कठोरता को बढ़ाते हैं, अध्ययन के सह-संबंधित लेखक डोमगोज साइक्स और आईएमबीए में पेनिंगर प्रयोगशाला में एक पूर्व पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता ने अनुमान लगाया कि यह लिपिड प्रजातियां निरंतर के अधीन ऊतकों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकती हैं। कतरनी तनाव, जैसे मांसपेशी ऊतक। "इस धारणा ने मुझे जानवरों के मॉडल के मांसपेशियों के ऊतकों में चुनिंदा रूप से पीसीवाईटी 2 को कम करने और परिणाम का अध्ययन करने के लिए प्रेरित किया। समानांतर में, चिकित्सकों ने पीसीवाईटी 2 को प्रभावित करने वाले म्यूटेशन के रोगी मामलों की सूचना दी। रोगियों ने जटिल वंशानुगत स्पास्टिक पैरापलेजिया नामक एक स्थिति प्रस्तुत की, जो एक गंभीर, बहु-लक्षणात्मक बीमारी है। पैर की मांसपेशियों की कमजोरी, कठोरता, और मांसपेशियों की बर्बादी की विशेषता है जो समय के साथ खराब हो जाती है। हालांकि, यह देखते हुए कि बीमारी अभी हाल ही में खोजी गई थी, अंतर्निहित पैथोफिजियोलॉजिकल जीव विज्ञान काफी हद तक अज्ञात है," साइक्स कहते हैं।

शोधकर्ताओं ने प्रदर्शित किया कि कार्यात्मक PCYT2 के स्तर मानव मांसपेशियों के स्वास्थ्य से जुड़े हैं और चूहों और जेब्राफिश के मांसपेशियों के ऊतकों को प्रभावित करते हैं। विशेष रूप से माउस मॉडल ने मांसपेशियों की वृद्धि मंदता और PCYT2 कमी पर त्वरित गिरावट के हड़ताली और गंभीर फेनोटाइप दिखाए। उन्होंने नोट किया कि माउस मॉडल में तेजी से गिरावट का यह फेनोटाइप त्वरित उम्र बढ़ने जैसा दिखता है। इस प्रकार, साइक्स और उनके सहयोगियों ने दिखाया कि PCYT2 कशेरुकियों में एक संरक्षित भूमिका निभाता है।

माइटोकॉन्ड्रियल झिल्लियों में पीई भी प्रचुर मात्रा में होते हैं। इसलिए, शोधकर्ताओं ने जांच की कि कैसे मांसपेशियों के ऊतकों में PCYT2 की कमी माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली होमियोस्टेसिस को प्रभावित करती है और पाया कि PCYT2 की कमी वास्तव में माइटोकॉन्ड्रियल फ़ंक्शन और मांसपेशियों के ऊर्जावान को बदल देती है। हालांकि, माइटोकॉन्ड्रियल चिकित्सीय दृष्टिकोण चूहों में फेनोटाइप को बचाने के लिए पर्याप्त नहीं था। साइक्स कहते हैं, "इसने हमें यह सोचने के लिए प्रेरित किया कि पैथोलॉजी को चलाने के लिए एक अतिरिक्त तंत्र होना चाहिए।" दरअसल, टीम ने दिखाया कि कोशिका झिल्ली लिपिड बाइलेयर के संगठन ने एक अतिरिक्त भूमिका निभाई। साइक्स कहते हैं, "यह एक उपन्यास पैथोफिजियोलॉजिकल तंत्र का प्रतिनिधित्व करता है जो अन्य लिपिड से संबंधित विकारों में भी मौजूद हो सकता है।"

इसके अलावा, टीम ने प्रदर्शित किया कि मनुष्यों और चूहों में उम्र बढ़ने के दौरान PCYT2 गतिविधि कम हो गई। सक्रिय PCYT2 की लक्षित वितरण तकनीक का उपयोग करते हुए, वैज्ञानिक PCYT2-अपूर्ण माउस मॉडल में मांसपेशियों की कमजोरी को दूर करने और पुराने चूहों में मांसपेशियों की ताकत में सुधार करने में सक्षम थे।

जीव विज्ञान और पैथोफिज़ियोलॉजी की व्याख्या करने के लिए तकनीकी प्रगति

पीई और मांसपेशी झिल्ली संरचना के साथ कशेरुकी में मांसपेशियों के स्वास्थ्य को जोड़ने के बाद, शोधकर्ताओं ने जैविक झिल्ली में लिपिड प्रजातियों की भूमिका का अध्ययन किया। जैसा कि लिपिड के साथ जैविक कार्य विशेष रूप से चुनौतीपूर्ण है, उन्हें उपलब्ध अनुसंधान अनुप्रयोगों को आगे बढ़ाने के तरीकों के बारे में सोचने की भी आवश्यकता है। ब्रिलॉइन लाइट स्कैटरिंग (बीएलएस) का उपयोग करके ऊतक की कठोरता को मापने के लिए वियना बायोसेंटर कोर फैसिलिटीज (वीबीसीएफ) में करीम एल्सायाद द्वारा विकसित एक तकनीक को अपनाकर, शोधकर्ता जैविक झिल्लियों के भौतिक गुणों की जांच करने में सक्षम थे। इस तकनीक के साथ, टीम ने माउस की मांसपेशियों में PCYT2 की कमी होने पर झिल्ली की सतह की कठोरता में काफी कमी का प्रदर्शन किया। "मैं