इज़रायली वैज्ञानिकों ने एक आणविक "स्विच" की पहचान की है जो यह निर्धारित करने में मदद करता है कि तनावग्रस्त कोशिका जीवित रहती है या अपने आत्म-विनाश कार्यक्रम को सक्रिय करती है, एक ऐसी खोज जो अंततः कैंसर, हृदय रोग और अपक्षयी विकारों के उपचार में योगदान कर सकती है।
"हमने खोजा है कि कोशिकाओं में एक अंतर्निहित निर्णय लेने वाली प्रणाली होती है जो यह निर्धारित करती है कि वे तनाव से उबरने की कोशिश करती हैं या अपने आत्म-विनाश कार्यक्रम को सक्रिय करती हैं," बेन-गुरियन विश्वविद्यालय के नेगेव शोधकर्ताओं लैला अबू मडेगम, नोआ गैवरिएल और रैफु तोलुलोपे अदेबिसि ने द प्रेस सर्विस ऑफ इज़राइल को बताया।
वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि कोशिकाएं तनाव पर या तो अनुकूलन करके या क्रमादेशित कोशिका मृत्यु, जिसे एपोप्टोसिस के रूप में जाना जाता है, से गुजरकर प्रतिक्रिया करती हैं। हालांकि, यह स्पष्ट नहीं था कि कोशिकाएं वह निर्णय कैसे लेती हैं।
विश्वविद्यालय के जीवन विज्ञान विभाग के डॉ. एड अगबारिया के नेतृत्व में किए गए अध्ययन में दो प्रोटीन, DNAJB12 और DNAJB14, और एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (ER) में उनकी भूमिका पर ध्यान केंद्रित किया गया, जो कोशिकाओं के अंदर एक संरचना है जो प्रोटीन के उत्पादन और उपयोग के लिए तैयार करने के लिए जिम्मेदार है।
शोधकर्ताओं के अनुसार, कुंजी केवल कोशिका के अंदर क्षतिग्रस्त प्रोटीन की मात्रा नहीं है, बल्कि इसका आंतरिक रासायनिक संतुलन है, जिसे इसके रेडॉक्स स्थिति के रूप में जाना जाता है।
मध्यम तनाव के तहत, DNAJB12 और DNAJB14 स्थिर रहते हैं और कोशिकाओं को अधिभारित ER से प्रोटीन को बाहर निकालकर प्रतिक्रिया करने में मदद करते हैं। यह कोशिका को कार्य करना जारी रखने की अनुमति देता है और सुरक्षा तंत्र को सक्रिय करता है।
जब तनाव गंभीर हो जाता है या बहुत लंबे समय तक बना रहता है, तो कोशिका का रेडॉक्स संतुलन बदल जाता है। शोधकर्ताओं ने पाया कि यह DNAJB12 और DNAJB14 की रसायन शास्त्र को बदल देता है, जिससे वे अस्थिर हो जाते हैं। कोशिका तब प्रोटीसोम नामक अपनी रीसाइक्लिंग प्रणाली के माध्यम से प्रोटीन को हटा देती है।
शोधकर्ताओं ने टीपीएस-आईएल को समझाया, "इन प्रोटीनों का नुकसान केवल तनाव का परिणाम नहीं है। यह प्रमुख घटना है जो कोशिका के व्यवहार को बदल देती है।"
कोशिका का निर्णायक बिंदु
एक बार जब DNAJB12 और DNAJB14 गायब हो जाते हैं, तो BIK नामक एक प्रोटीन जमा होने लगता है। BIK दो अन्य प्रोटीन, BAX और BAK को सक्रिय करने में मदद करता है, जो ER झिल्ली में उद्घाटन बनाते हैं। यह संकेतों की एक श्रृंखला को ट्रिगर करता है जिससे अंततः क्रमादेशित कोशिका मृत्यु होती है।
शोधकर्ताओं ने कहा कि यह तंत्र अनावश्यक कोशिका मृत्यु के खिलाफ एक सुरक्षा प्रदान करता प्रतीत होता है। DNAJB12 और DNAJB14 दोनों का नुकसान और गंभीर, लंबे समय तक तनाव, दोनों को मृत्यु पथ को सक्रिय करने के लिए आवश्यक प्रतीत होता है।
टीम ने हृदय कोशिकाओं में एक प्रयोगशाला मॉडल का उपयोग करके तंत्र का परीक्षण भी किया जो दिल के दौरे की नकल करता है, जिसमें कोशिकाओं को ऑक्सीजन से वंचित किया जाता है और फिर से ऑक्सीजन के संपर्क में लाया जाता है। उन्होंने DNAJB12 के नुकसान और उत्तरजीविता प्रतिक्रिया से कोशिका-मृत्यु प्रतिक्रिया में बदलाव देखा।
निष्कर्षों के अंततः दो दिशाओं में अनुप्रयोग हो सकते हैं। कैंसर में, जहां असामान्य कोशिकाएं अत्यधिक तनाव के बावजूद जीवित रह सकती हैं, शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि इस मार्ग को बाधित करने से कैंसर कोशिकाएं मौजूदा उपचारों के प्रति अधिक संवेदनशील हो सकती हैं। हृदय और न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों में, विपरीत दृष्टिकोण स्वस्थ कोशिकाओं को समय से पहले मृत्यु से बचाने में मदद कर सकता है।
शोधकर्ताओं ने जोर देकर कहा कि ये संभावित चिकित्सा अनुप्रयोग अभी भी सट्टा हैं और आगे के अध्ययन की आवश्यकता है।
उनके अगले कदमों में मार्ग में शामिल अतिरिक्त प्रोटीनों की पहचान करना, यह निर्धारित करना कि क्या ER सीधे कोशिका मृत्यु को ट्रिगर करने वाले संकेत जारी करता है, और यह जांचना कि क्या तंत्र को बाधित करने से कैंसर कोशिकाएं कीमोथेरेपी के प्रति अधिक संवेदनशील हो सकती हैं।
शोधकर्ताओं ने टीपीएस-आईएल से कहा, "हमारे निष्कर्ष कोशिकाओं के तनाव पर प्रतिक्रिया करने के तरीके को समझने का एक नया तरीका प्रदान करते हैं - न केवल जीन को चालू या बंद करके, बल्कि कोशिका के भीतर प्रोटीन को पुनर्गठित करके।"
यह अध्ययन सहकर्मी-समीक्षित पत्रिका, रेडॉक्स बायोलॉजी में प्रकाशित हुआ था।
