वयोवृद्ध स्नायू केवळ वस्तुमानच गमावत नाहीत
कंकाल स्नायू हे वयानुसार स्पष्ट घसरण दाखवणाऱ्या पहिल्या ऊतींपैकी एक आहेत, आणि त्याचे परिणाम केवळ शक्ती कमी होण्यापुरते मर्यादित नसतात. वृद्ध स्नायूंमध्ये डागाचे ऊतक आणि चरबी साचू शकते, जलद आणि जोरदार हालचालींसाठी वापरल्या जाणाऱ्या fast-twitch तंतूंची हानी होऊ शकते, आणि ताण किंवा जखमेनंतर ते कमी प्रभावीपणे सावरतात. क्युषू विद्यापीठाने नोंदवलेल्या एका अभ्यासात या प्रक्रियेत अधिक लवकर हस्तक्षेप करण्याचा एक संभाव्य मार्ग मांडला आहे, ज्यात स्नायू स्टेम पेशींना जागे होऊन दुरुस्ती सुरू करण्यास सांगणाऱ्या एका आण्विक संकेताचे संरक्षण केले आहे.
हे काम hepatocyte growth factor, किंवा HGF, या प्रोटीनवर केंद्रित आहे, ज्याची स्नायू पुनर्जननात मध्यवर्ती भूमिका असते. निरोगी कंकाल स्नायूमध्ये HGF हे स्नायू तंतूंच्या आजूबाजूच्या आधारभूत मॅट्रिक्समध्ये साठवलेले राहते. जेव्हा स्नायू दुखावतो किंवा यांत्रिकरीत्या उत्तेजित होतो, तेव्हा हे प्रोटीन मुक्त होते आणि satellite cells वर असलेल्या c-Met receptor शी बांधते; या stem cell नुकसानीग्रस्त ऊतक पुन्हा उभारण्यात मदत करतात. त्या बांधणीमुळे पेशी सक्रिय होतात, ज्यामुळे त्या वाढतात, विभेदित होतात, आणि दुरुस्तीमध्ये योगदान देतात.
प्रोफेसर Ryuichi Tatsumi यांच्या नेतृत्वाखालील संशोधन पथकानुसार, समस्या अशी आहे की वय वाढल्याने HGF ऊतीतून पूर्णपणे नष्ट न होता ही प्रणाली बिघडू शकते. समूहाच्या आधीच्या कामात आढळले की HGF वर nitration होऊ शकते; ही एक रासायनिक प्रक्रिया आहे ज्यात प्रोटीनवरील Y198 आणि Y250 या दोन ठिकाणी nitro group जोडला जातो. ही ठिकाणे HGF c-Met शी बांधण्यासाठी वापरत असलेल्या भागात आहेत. एकदा बदल झाल्यावर, प्रोटीनची रिसेप्टरशी जुळण्याची क्षमता बर्याच अंशी कमी होते, आणि त्यामुळे स्नायू पुनर्जनन सुरू करणारा सामान्य संकेत कमजोर होतो.
नुकसानग्रस्त HGF चे “Super HGF” मध्ये रूपांतर
प्रोटीनची जागा घेण्याचा प्रयत्न करण्याऐवजी, संशोधकांनी sulfur-containing compound त्याला अधिक सक्रिय रूपात बदलू शकतात का हे तपासले. त्यांच्या प्रयोगांमध्ये एक candidate सापडला, lipoic acid trisulfide, संक्षिप्त LASSS, ज्याने HGF शी अशा प्रकारे संवाद साधला की प्रोटीनची receptor-binding क्षमता वाढली आणि nitration मुळे होणाऱ्या बिघाडाविरुद्ध त्याचा प्रतिकारही वाढला, असे पथक सांगते.
संशोधक या बदललेल्या अणूला “Super HGF” असे संबोधतात, जे c-Met शी अधिक affinity असलेले प्रोटीनचे रूप आहे. प्रस्तावित यंत्रणा प्रोटीनच्या disulfide bonds वर केंद्रित आहे. त्यातील काही बंधांना trisulfide bonds मध्ये रूपांतरित करून, LASSS HGF ची रचना इतकी बदलत असल्याचे दिसते की त्याची कामगिरी सुधारते. प्रत्यक्षात, याचा अर्थ वयानुसार कमजोर होणारा तोच दुरुस्ती संकेत बदलण्याऐवजी बळकट केला जाऊ शकतो.
हा फरक महत्त्वाचा आहे. वय-संबंधित स्नायू-हानी, ज्यात पुनर्जनन क्षमतेतील व्यापक घट समाविष्ट आहे, हाताळणे कठीण असते कारण त्यात अनेक एकमेकांवर चढलेल्या जैविक बदलांचा समावेश असतो. आधीपासून अस्तित्वात असलेल्या दुरुस्ती मार्गाचे कार्य पुनर्संचयित करणारा उपचार, नुकसान झालेल्या ऊतींची पूर्णपणे जागा घेण्याची किंवा वारंवार बाह्य उत्तेजनाची गरज असलेल्या उपचारांपेक्षा भविष्यातील थेरपींमध्ये अधिक सहज समाविष्ट होऊ शकतो.
ही गोष्ट का उठून दिसते
हा अभ्यास लक्षवेधी आहे कारण तो स्नायू-दुरुस्ती प्रक्रियेतील एका bottleneck ला लक्ष्य करतो. satellite cells प्रथम सक्रिय नसतील तर त्या प्रभावीपणे योगदान देऊ शकत नाहीत. HGF शरीरातील सुरुवातीच्या इशाऱ्यांपैकी एक म्हणून काम करते, आणि क्युषू पथकाच्या आधीच्या संशोधनानुसार वय वाढल्याने ही अलार्म प्रणाली अंशतः शाबूत राहते, पण रासायनिकरीत्या बाधित होते. ही मांडणी खरी असल्यास, हा बिघाड उलटवणे किंवा त्याला वळसा घालणे स्नायूंची घसरण तीव्र होण्यापूर्वी कार्यक्षमता टिकवण्यास मदत करू शकते.
हा अहवाल वृद्धत्व जीवशास्त्रातील आणखी एका व्यापक तत्त्वाकडेही निर्देश करतो: ऱ्हास नेहमीच संकेत नाहीसा झाल्याचे दर्शवत नाही. कधी कधी यंत्रणा अजूनही अस्तित्वात असते, पण ज्या receptor किंवा रचनांवर ती अवलंबून असते त्यांच्याशी संवाद साधण्याची तिची क्षमता कमी होते. सल्फर-आधारित संयुग त्या संवादाला पुन्हा सक्षम करू शकते असे दाखवून, हा अभ्यास काही age-reversal कथांपेक्षा अधिक अरुंद आणि संभाव्यतः अधिक नियंत्रित उपचार संकल्पना मांडतो, ज्या संपूर्ण शरीराच्या पुनरुज्जीवनाचे आश्वासन देतात.
या निष्कर्षाकडे लक्ष वेधण्याचे आणखी एक कारण म्हणजे मानवांपलीकडेही त्याची संभाव्य उपयुक्तता. मूळ अहवालात नमूद केले आहे की हे काम पुढे companion animals मधील वय-संबंधित स्नायू-हानीवरील उपचारांनाही दिशा देऊ शकते. याचा अर्थ उपचार जवळ आलेला आहे असा नाही, पण यावरून असे सूचित होते की समान स्नायू ऱ्हास अनुभवणाऱ्या प्रजातींसाठी अंतर्निहित जीवशास्त्र उपयुक्त ठरू शकते.
हे काय दाखवते आणि काय दाखवत नाही
निष्कर्ष आशादायक आहेत, पण त्यांना जवळच्या काळातील क्लिनिकल ब्रेकथ्रू म्हणून न पाहता प्रारंभिक संशोधन विकास म्हणून समजले पाहिजे. स्रोत मजकूर या निष्कर्षाला पाठिंबा देतो की LASSS ने HGF चे कार्य बळकट केले आणि वय-संबंधित रासायनिक नुकसानाविरुद्ध प्रतिकार वाढवला. मात्र, ते एखादी पूर्ण झालेली थेरपी अस्तित्वात आहे, ती मानवांमध्ये सुरक्षित आहे, किंवा ती प्रत्यक्ष रुग्णांमध्ये sarcopenia उलटवू शकते हे सिद्ध करत नाही.
हा फरक महत्त्वाचा आहे कारण स्नायूंचे वृद्धत्व एका एकमेव कारणामुळे होत नाही. हार्मोनल बदल, दाह, कमी हालचाल, मज्जासंस्थेतील बदल, पोषण, आणि व्यापक metabolic stress हे सर्व मिळून स्नायू काळानुसार कसे कमजोर होतात याला आकार देतात. HGF पुनर्संचयित करणे उपयुक्त ठरले तरी, ते बहुधा अधिक जटिल उपचार रणनीतीचा एक भाग असेल.
तरीही, हा अभ्यास अशा क्षेत्राला एक ठोस यांत्रिक लक्ष्य देतो, ज्याला आण्विक निष्कर्षांना कार्यात्मक घसरणीशी जोडण्यात अनेकदा अडचणी येतात. “healthy aging” बद्दल सर्वसाधारण शब्दांत बोलण्याऐवजी, हे काम एक विशिष्ट प्रोटीन, त्यात बदल होणारी विशिष्ट ठिकाणे, आणि त्या कार्यहानीला प्रतिकार करू शकणारे एक विशिष्ट संयुग ओळखते. त्यामुळे निष्कर्ष तपासणे, आव्हान देणे, आणि त्यावर पुढे बांधणी करणे सोपे होते.
स्नायू-हानी संशोधनातील पुढचे पाऊल
या अभ्यासाचे तातडीचे महत्त्व त्याच्या अचूकतेत आहे. वय-संबंधित स्नायू क्षय हा जीवनमानावर मोठा परिणाम करणारा प्रश्न आहे, कारण तो स्वावलंबन, संतुलन, आजारातून बरे होणे, आणि जखमेची संवेदनशीलता यांना प्रभावित करतो. fast-twitch fibers आणि दुरुस्ती क्षमता टिकवणाऱ्या हस्तक्षेपांमुळे वृद्धांमध्ये हालचाल आणि लवचिकतेवर मोठे फायदे होऊ शकतात.
सध्या, हा नवा निष्कर्ष सर्वोत्तम प्रकारे एक आशादायक प्रयोगशाळा प्रगती म्हणून समजला जाऊ शकतो: वयाबरोबर कमजोर होणारा एक महत्त्वाचा स्नायू-दुरुस्ती संकेत सोडून देण्याऐवजी संभाव्यतः उन्नत केला जाऊ शकतो, हे तो दाखवतो. भविष्यातील कामाने हा परिणाम जिवंत जीवांमध्ये अधिक मजबूत पुनर्जननात रूपांतरित होतो आणि सुरक्षितपणे पोहोचवता येतो हे सिद्ध केल्यास, स्नायूंना अधिक काळ मजबूत ठेवण्याच्या उपचारांसाठी तो एक नवीन मार्ग उघडू शकतो.
हा लेख Medical Xpress च्या वार्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.
Originally published on medicalxpress.com