उच्च-चरबीयुक्त आहार आणि सायनॅप्स-संबंधित RNA बदलांमधील संबंध दाखवणारा उंदरांचा अभ्यास

आहाराशी संबंधित संज्ञानात्मक बदलांमागील आण्विक मार्ग

उच्च-कॅलरीयुक्त आहारांचा संबंध लठ्ठपणा, मधुमेह आणि इतर चयापचयविषयक विकारांशी मोठ्या प्रमाणावर जोडला जातो. Institute of Science Tokyo मधील संशोधकांच्या नव्या उंदरांच्या अभ्यासाने अधिक विशिष्ट प्रश्न तपासला: उच्च-चरबीयुक्त आहार आण्विक पातळीवर मेंदूवर कसा परिणाम करू शकतो?

या कामात PQBP1 नावाच्या न्यूक्लियर प्रोटीनकडे संभाव्य दुवा म्हणून पाहिले आहे. उच्च-चरबीयुक्त आहार दिलेल्या उंदरांमध्ये PQBP1 ची अभिव्यक्ती कमी झाल्याचे संशोधकांना आढळले. ही घट सायनॅप्टिक कार्याशी संबंधित जनुकांमधील बदललेल्या पर्यायी RNA स्प्लायसिंगसोबतच सायनॅप्टिक विकृती आणि संज्ञानात्मक दुर्बलतेशी संबंधित होती.

मनुष्यामध्येही हाच मार्ग कार्यरत आहे, असे हे निष्कर्ष सिद्ध करत नाहीत; प्रयोग उंदरांवर करण्यात आले. मात्र, वाढते लक्ष वेधून घेणाऱ्या एका संबंधाचे अधिक सविस्तर जैविक स्पष्टीकरण ते देतात: कॅलरीसमृद्ध आहारांचा परिणाम केवळ चयापचयापुरता मर्यादित नसू शकतो.

RNA स्प्लायसिंग महत्त्वाचे का आहे

एका ठरावीक प्रोटीनची निर्मिती करण्यासाठी जनुके केवळ चालू केली जात नाहीत. पेशी अनेकदा जनुकांमधून कॉपी झालेल्या RNA वर वेगवेगळ्या प्रकारे प्रक्रिया करतात; या प्रक्रियेला पर्यायी स्प्लायसिंग म्हणतात. एकाच आनुवंशिक सूचनांमधून वेगवेगळ्या प्रोटीन स्वरूपांची निर्मिती करण्यास यामुळे पेशींना मदत होते आणि मेंदूसारख्या विशेष ऊतींमध्ये ते विशेषतः महत्त्वाचे ठरू शकते.

आहाराशी संबंधित संज्ञानात्मक दुर्बलतेमध्ये PQBP1-आधारित RNA स्प्लायसिंग ही संभाव्य यंत्रणा असल्याचे अभ्यासात नमूद केले आहे. उच्च-चरबीयुक्त आहारामुळे PQBP1 ची अभिव्यक्ती कमी झाली तेव्हा, सायनॅप्टिक कार्याशी जोडलेल्या जनुकांमध्ये स्प्लायसिंगमधील बदल दिसून आले. सायनॅप्स म्हणजे मज्जापेशी ज्या ठिकाणी एकमेकांशी संवाद साधतात ती जोडणी; त्यामुळे त्यांच्या रचनेत किंवा कार्यात झालेला बिघाड शिकणे आणि स्मरणशक्तीशी संबंधित कामगिरीवर परिणाम करू शकतो.

पूर्वीच्या संशोधनाने उच्च-कॅलरीयुक्त आहारांचा संबंध कमी संज्ञानात्मक कामगिरीशी आणि न्यूरोडिजेनेरेटिव्ह विकारांच्या वाढलेल्या धोक्याशी जोडला आहे. दाह आणि इन्सुलिन प्रतिरोध यांनाही महत्त्वाचे योगदान देणारे घटक मानले जाते. नवीन संशोधन या प्रक्रियांना नाकारत नाही; त्याऐवजी, मेंदूच्या सर्किटरीतील बदलांच्या अधिक जवळ असू शकणाऱ्या न्यूरोनल यंत्रणेकडे ते लक्ष वेधते.

PQBP1 पुनर्संचयित करण्याच्या मार्गांची चाचणी

उंदरांमधील PQBP1 ची पातळी पुनर्संचयित करण्याच्या उद्देशाने संशोधकांनी काही हस्तक्षेपांचीही चाचणी घेतली. pioglitazone उपचार तसेच AAV-PQBP1 पोहोचवणे, या दोन्हींमुळे अभ्यासात नोंदवलेले सायनॅप्टिक आणि संज्ञानात्मक परिणाम सुधारले.

या निष्कर्षामुळे हे काम केवळ वर्णनात्मक निरीक्षण राहत नाही. PQBP1 मार्गाचा उपचारात्मक लक्ष्य म्हणून अभ्यास करता येऊ शकतो, असे यातून सूचित होते. तरीही, संभाव्य लक्ष्य म्हणजे उपचार नव्हे. स्रोत सामग्रीत प्रीक्लिनिकल उंदरांवरील निष्कर्षांचे वर्णन आहे; मनुष्यामध्ये हा मार्ग कसा कार्य करतो, कोणते बदल सुरक्षित आहेत आणि कोणताही हस्तक्षेप अर्थपूर्ण क्लिनिकल लाभ देईल का, हे निश्चित करण्यासाठी पुढील संशोधन आवश्यक आहे.

हा निष्कर्ष काय सांगतो आणि काय सांगत नाही

आहाराचा मेंदूवर कसा परिणाम होऊ शकतो, या वैज्ञानिक चित्रात हा अभ्यास अधिक तपशील भरतो; मात्र व्यक्तींसाठी तो थेट आहारविषयक सल्ला म्हणून वाचला जाऊ नये. एखादे विशिष्ट जेवण संज्ञानात्मक घसरण घडवते, असे तो दाखवत नाही; तसेच मनुष्यामध्ये PQBP1-आधारित हस्तक्षेप रोग रोखू शकतो, असेही सिद्ध करत नाही.

त्याचे महत्त्व एका व्यापक प्रश्नाला तपासता येतील अशा जैविक टप्प्यांमध्ये सीमित करण्यात आहे: उच्च-चरबीयुक्त आहाराचा संबंध कमी PQBP1 अभिव्यक्तीशी होता; कमी PQBP1 चा संबंध सायनॅप्टिक जनुकांच्या RNA स्प्लायसिंगमधील बदलांशी होता; आणि उंदरांमध्ये हे बदल सायनॅप्टिक व संज्ञानात्मक परिणामांसोबत दिसून आले. हा क्रम बदलता येऊ शकतो, याचा प्राथमिक संकेत हस्तक्षेपांच्या प्रयोगांतून मिळतो.

Molecular Psychiatry मध्ये प्रकाशित झालेले हे संशोधन पुढील अभ्यासांसाठी तपासण्यासारखा स्पष्ट मार्ग देते. आहार, चयापचय आणि मेंदूचे आरोग्य यांमधील संबंधांबाबत पुरावे वाढत असताना, अशा प्रकारचे आण्विक अभ्यास व्यापक सहसंबंध आणि ते निर्माण करण्यात मदत करणाऱ्या पेशीय प्रक्रियांमध्ये फरक करण्यास मदत करू शकतात.

पुढील प्रश्न

• उंदरांमध्ये आढळलेले PQBP1-संबंधित बदल मानवी मेंदूच्या ऊतींमध्ये किंवा संबंधित मानवी अभ्यासांमध्येही दिसतात का.
• हा मार्ग दाह, इन्सुलिन प्रतिरोध आणि कॅलरीसमृद्ध आहारांच्या इतर चयापचयविषयक परिणामांशी कसा परस्परसंवाद करतो.
• निरीक्षणात आलेल्या स्प्लायसिंग बदलांमुळे कोणती सायनॅप्टिक जनुके आणि मेंदूची सर्किट्स सर्वाधिक प्रभावित होतात.
• PQBP1 पुनर्संचयित करणाऱ्या पद्धती प्रीक्लिनिकल मॉडेल्सच्या पलीकडे सुरक्षितपणे वापरता येतील का.

सध्या हा अभ्यास क्लिनिकल निष्कर्षापेक्षा यंत्रणाविषयक प्रगती आहे. उच्च-चरबीयुक्त आहाराचा सायनॅप्टिक बिघाड आणि कमजोर संज्ञानाशी कसा संबंध असू शकतो, याबाबत तो संशोधकांना ठोस गृहीतक देतो—आणि हस्तक्षेपाची चाचणी कुठे करता येईल याचा प्राथमिक संकेतही देतो.

हा लेख Medical Xpress च्या वृत्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.