अध्ययन से पता चलता है कि उत्परिवर्ती प्रोटीन मस्तिष्क पर कैसे कर सकता है आक्रमण

टोक्यो: कई न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारियों में, असामान्य प्रोटीन बनते हैं और समय के साथ पूरे मस्तिष्क में फैल जाते हैं। लेकिन एकत्रीकरण या प्रसार-कौन पहले आता है? जापानी शोधकर्ता पार्किंसंस बीमारी के अंतर्निहित तंत्र पर कुछ नए दृष्टिकोण प्रस्तुत करते हैं।

सेल रिपोर्ट्स में हाल ही में प्रकाशित एक अध्ययन में, टोक्यो मेडिकल एंड डेंटल यूनिवर्सिटी (टीएमडीयू) के शोधकर्ताओं ने दिखाया है कि α-सिन्यूक्लिन नामक प्रोटीन का एक उत्परिवर्तित संस्करण लसीका प्रणाली और फिर समुच्चय के माध्यम से विभिन्न मस्तिष्क क्षेत्रों में फैलता है।

यद्यपि α-सिन्यूक्लिन का कार्य पूरी तरह से समझा नहीं गया है, यह न्यूरोट्रांसमिशन में भाग लेता है। हालाँकि, पार्किंसंस रोग सहित कुछ न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों में, α-सिन्यूक्लिन आकार बदलता है और पैथोलॉजिकल गुच्छे बनाता है।

“अब तक किए गए अधिकांश प्रयोगों में केवल फ़ाइब्रिल्स का उपयोग किया गया है, जो मोनोमेरिक α-सिन्यूक्लिन समुच्चय से बनने वाले गुच्छे हैं। तंतुओं को न्यूरॉन्स से न्यूरॉन्स तक प्रेषित किया जाता है, लेकिन यह स्पष्ट नहीं है कि क्या मोनोमर्स उसी तरह से कार्य करते हैं, ”अध्ययन के लेखक क्योटा फुजिता बताते हैं।

आगे की जांच करने के लिए कि मस्तिष्क में α-सिन्यूक्लिन के मोनोमर्स और फाइब्रिल कैसे घूमते हैं, शोधकर्ताओं ने फ्लोरोसेंट मोनोमेरिक उत्परिवर्ती α-सिन्यूक्लिन का उत्पादन करने के लिए चूहों के कक्षीय प्रांतस्था में थोड़ी मात्रा में वायरल कणों को इंजेक्ट किया।

क्योंकि कोई भी कोशिका प्रकार α-सिन्यूक्लिन प्रसार में योगदान दे सकता है, उन्होंने इंजेक्शन क्षेत्र में मौजूद सभी प्रकार की कोशिकाओं में α-सिन्यूक्लिन मोनोमर्स के संश्लेषण को सक्षम करने के लिए वायरल कणों का उपयोग किया। इस पद्धति ने यह सुनिश्चित किया कि प्रसार के सभी तरीकों का ध्यान रखा गया।

इंजेक्शन के बारह महीने बाद, हालांकि इंजेक्शन वाले क्षेत्र में फ्लोरोसेंट सिग्नल कम था, मस्तिष्क के अन्य क्षेत्रों में सिग्नल का पता लगाया गया था।

दिलचस्प बात यह है कि इंजेक्शन के दो सप्ताह बाद सुदूर क्षेत्रों में फ्लोरोसेंट α-सिन्यूक्लिन का पता चला, जो मस्तिष्क में उत्परिवर्ती α-सिन्यूक्लिन के शीघ्र फैलने का संकेत देता है।

लेकिन α-सिन्यूक्लिन का प्रसार कैसे हुआ? टीम ने मस्तिष्क में α-सिन्यूक्लिन के त्रि-आयामी वितरण का पालन किया और ग्लाइम्फैटिक प्रणाली (चित्र 1) में फ्लोरोसेंट α-सिन्यूक्लिन पाया, जो मस्तिष्क की लसीका प्रणाली है।

ग्लाइम्फैटिक प्रणाली मस्तिष्क से तरल पदार्थ को निकालने और नवीनीकृत करने और विषाक्त पदार्थों को खत्म करने में शामिल है, लेकिन यह पूरे मस्तिष्क में विषाक्त पदार्थों को भी वितरित कर सकती है।

टीम ने न्यूरॉन्स के आसपास के मैट्रिक्स और न्यूरॉन्स के साइटोसोल में फ्लोरोसेंट α-सिन्यूक्लिन की उपस्थिति भी देखी। इस खोज से पता चला कि फ्लोरोसेंट α-सिन्यूक्लिन को बाह्य मैट्रिक्स द्वारा और बाद में, न्यूरॉन्स द्वारा लिया गया था।

शोधकर्ताओं ने दूरस्थ मस्तिष्क क्षेत्रों में α-सिन्यूक्लिन की एकत्रीकरण स्थिति की भी जांच की। अनुसंधान समूह के नेता प्रोफेसर हितोशी ओकाज़ावा कहते हैं, "मोनोमर्स के प्रसार के बाद α-सिन्यूक्लिन के तंतुओं का निर्माण हुआ।"

"विशेष रूप से, हमने इंजेक्शन के दो सप्ताह बाद ही ग्लाइम्फैटिक सिस्टम और दूरदराज के क्षेत्रों में α-सिन्यूक्लिन मोनोमर देखा, जबकि हमें इंजेक्शन के 12 महीने बाद α-सिन्यूक्लिन फाइब्रिल मिला!"

एकत्रित α-सिन्यूक्लिन की मात्रा और इंजेक्शन के बाद उनके बनने का समय क्षेत्रों के बीच अलग-अलग था और इंजेक्शन स्थल से दूरी के समानुपाती नहीं था।

यह अवलोकन पैथोलॉजिकल α-सिन्यूक्लिन के प्रति कुछ क्षेत्रों की ज्ञात भेद्यता के अनुरूप है। इस अध्ययन से पता चलता है कि मोनोमेरिक α-सिन्यूक्लिन फाइब्रिल्स से अलग तरीके से ग्लाइम्फैटिक प्रणाली के माध्यम से कैसे फैलता है।

इस प्रकार, इन प्रारंभिक घटनाओं, α-सिन्यूक्लिन मोनोमर और मस्तिष्क लसीका प्रणाली को लक्षित करने से पार्किंसंस रोग की प्रगति को सीमित किया जा सकता है।