Zebrafish ने रीढ़ की हड्डी को फिर से विकसित के लिए आश्चर्यजनक रणनीति

Science विज्ञान: ज़ेब्राफ़िश कशेरुकियों के एक दुर्लभ समूह के सदस्य हैं जो कटी हुई रीढ़ की हड्डी को पूरी तरह से ठीक करने में सक्षम Able हैं। यह पुनर्जनन कैसे होता है, इसकी स्पष्ट समझ लोगों में रीढ़ की हड्डी की चोटों को ठीक करने की रणनीतियों की ओर संकेत दे सकती है। ऐसी चोटें विनाशकारी हो सकती हैं, जिससे संवेदना और गति की स्थायी हानि हो सकती है। सेंट लुइस में वाशिंगटन यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन के एक नए अध्ययन में ज़ेब्राफ़िश की रीढ़ की हड्डी को पुनर्जीवित करने में शामिल सभी कोशिकाओं का विस्तृत एटलस तैयार किया गया है - और वे एक साथ कैसे काम करती हैं। एक अप्रत्याशित खोज में, शोधकर्ताओं ने दिखाया कि पूरी रीढ़ की हड्डी के पुनर्जनन के लिए कटे हुए न्यूरॉन्स का जीवित रहना और अनुकूलन क्षमता की आवश्यकता होती है। आश्चर्यजनक रूप से, अध्ययन से पता चला कि नए न्यूरॉन्स बनाने में सक्षम स्टेम सेल - और आमतौर पर पुनर्जनन के लिए केंद्रीय माने जाने वाले - एक पूरक भूमिका निभाते हैं लेकिन इस प्रक्रिया का नेतृत्व नहीं करते हैं।

शोधकर्ताओं ने पाया कि मनुष्यों और अन्य स्तनधारियों की रीढ़ की हड्डी की चोटों के विपरीत,

जिसमें क्षतिग्रस्त न्यूरॉन्स हमेशा मर जाते हैं, ज़ेब्राफ़िश के क्षतिग्रस्त न्यूरॉन्स चोट के जवाब में अपने सेलुलर कार्यों को नाटकीय Dramatic रूप से बदल देते हैं, पहले जीवित रहने के लिए और फिर उपचार को नियंत्रित करने वाली सटीक घटनाओं को व्यवस्थित करने में नई और केंद्रीय भूमिकाएँ निभाने के लिए। वैज्ञानिकों को पता था कि ज़ेब्राफ़िश न्यूरॉन्स रीढ़ की हड्डी की चोट से बच जाते हैं, और यह नया अध्ययन बताता है कि वे ऐसा कैसे करते हैं। "हमने पाया कि अधिकांश, यदि सभी नहीं, तंत्रिका मरम्मत के पहलू जो हम लोगों में हासिल करने की कोशिश कर रहे हैं, ज़ेब्राफ़िश में स्वाभाविक रूप से होते हैं," वरिष्ठ लेखक मेसा मोकल्ड, पीएचडी, विकासात्मक जीव विज्ञान के एक एसोसिएट प्रोफेसर ने कहा। "हमने जो आश्चर्यजनक अवलोकन किया वह यह है कि चोट लगने के तुरंत बाद मजबूत न्यूरोनल सुरक्षा और मरम्मत तंत्र होते हैं। हमें लगता है कि ये सुरक्षात्मक तंत्र न्यूरॉन्स को चोट से बचने और फिर एक तरह की सहज प्लास्टिसिटी अपनाने की अनुमति देते हैं - या उनके कार्यों में लचीलापन - जो मछली को पूरी तरह से ठीक होने के लिए नए न्यूरॉन्स को पुनर्जीवित करने का समय देता है। "हमारे अध्ययन ने आनुवंशिक लक्ष्यों की पहचान की है जो हमें लोगों और अन्य स्तनधारियों की कोशिकाओं में इस प्रकार की प्लास्टिसिटी को बढ़ावा देने में मदद करेंगे।"

पुनर्जन्म में शामिल विभिन्न कोशिका प्रकारों की विकसित भूमिकाओं का मानचित्रण करके,

मोकल्ड और उनके सहयोगियों ने पाया कि जीवित घायल न्यूरॉन्स की लचीलापन और चोट के तुरंत बाद पुनः प्रोग्राम करने की उनकी क्षमता रीढ़ की हड्डी के पुनर्जनन के लिए आवश्यक घटनाओं की श्रृंखला का नेतृत्व करती है। यदि ये चोट से बचे न्यूरॉन्स अक्षम हो जाते हैं, तो ज़ेब्राफ़िश अपनी सामान्य तैरने की क्षमता वापस नहीं पा पाती हैं, भले ही पुनर्योजी स्टेम कोशिकाएँ मौजूद रहती हैं। जब लोगों और अन्य स्तनधारियों में रीढ़ की हड्डी की लंबी वायरिंग कुचल जाती है या कट जाती है, तो यह विषाक्तता की घटनाओं की एक श्रृंखला शुरू कर देती है जो न्यूरॉन्स को मार देती है और रीढ़ की हड्डी के वातावरण को मरम्मत तंत्र के खिलाफ़ प्रतिकूल बना देती है। यह न्यूरोनल विषाक्तता लोगों में रीढ़ की हड्डी की चोटों के इलाज के लिए स्टेम कोशिकाओं का उपयोग करने के प्रयासों की विफलता के लिए कुछ स्पष्टीकरण प्रदान कर सकती है। स्टेम कोशिकाओं के साथ पुनर्जनन पर ध्यान केंद्रित करने के बजाय, नया अध्ययन सुझाव देता है कि लोगों में रीढ़ की हड्डी की चोटों को ठीक करने के किसी भी सफल तरीके को घायल न्यूरॉन्स को मृत्यु से बचाने के साथ शुरू करना चाहिए।

मोकल्ड ने कहा, "न्यूरॉन्स खुद से, अन्य कोशिकाओं से कनेक्शन के बिना, जीवित नहीं रह सकते हैं।"

"ज़ेब्राफ़िश में, हमें लगता है कि कटे हुए न्यूरॉन्स चोट के तनाव को दूर कर सकते हैं क्योंकि उनकी लचीलापन उन्हें चोट के तुरंत बाद नए स्थानीय कनेक्शन स्थापित करने में मदद करता है। हमारा शोध बताता है कि यह एक अस्थायी तंत्र है जो समय खरीदता है, न्यूरॉन्स को मृत्यु से बचाता है और सिस्टम को मुख्य रीढ़ की हड्डी के निर्माण और पुनर्जनन के दौरान न्यूरोनल सर्किटरी को संरक्षित करने की अनुमति देता है।" कुछ सबूत हैं कि यह क्षमता स्तनधारी न्यूरॉन्स में मौजूद है लेकिन निष्क्रिय है, इसलिए शोधकर्ताओं के अनुसार यह नए उपचारों का एक मार्ग हो सकता है। उन्होंने कहा, "हमें उम्मीद है कि ज़ेब्राफिश में इस सुरक्षात्मक प्रक्रिया को संचालित करने वाले जीन की पहचान करने से - जिनके संस्करण मानव जीनोम में भी मौजूद हैं - हमें लोगों में न्यूरॉन्स को कोशिका मृत्यु की तरंगों से बचाने के तरीके खोजने में मदद मिलेगी, जो हम रीढ़ की हड्डी की चोटों के बाद देखते हैं।"