स्ट्रोक मेंदूच्या पेशींचे पुनर्रचना करू शकतो अशा प्रकारे ज्यामुळे ग्लिओमा वाढीस मदत होते

टेक्सास चिल्ड्रन्स डंकन न्यूरोलॉजिकल रिसर्च इन्स्टिट्यूट (डंकन NRI), बेलर कॉलेज ऑफ मेडिसिन आणि सहयोगी संस्थांमधील संशोधकांच्या नवीन अभ्यासात, वर्षानुवर्षे डॉक्टरांनी नोंदवलेल्या एका कोड्याचे संभाव्य जैविक स्पष्टीकरण मांडले आहे: स्ट्रोक किंवा मेंदूच्या आघाताचा इतिहास असलेल्या रुग्णांमध्ये घातक मेंदूच्या ट्यूमरचा धोका अधिक असल्याचे दिसते. Nature Cancer मध्ये प्रकाशित या कामात असे नमूद केले आहे की स्ट्रोक ग्लिओमा वाढीस चालना देऊ शकतो आणि मेंदूच्या दुखापती व कर्करोग यांमधील संबंधाला मध्यस्थी करणारे विशिष्ट पेशीय व आण्विक घटक ओळखले आहेत.

हा संबंध स्वतःच नवीन नाही. पूर्वीच्या महामारीविषयक आणि क्लिनिकल संशोधनात मेंदूचा आघात झालेल्या लोकांमध्ये ट्यूमरचा वाढलेला धोका वारंवार निदर्शनास आणला गेला आहे. डंकन NRI मधील प्रमुख संशोधक, बेलर येथील बालरोग व न्यूरोलॉजीचे सहयोगी प्राध्यापक आणि डॅन एल डंकन कॉम्प्रिहेन्सिव्ह कॅन्सर सेंटरचे सदस्य डॉ. ह्युन क्योंग ली यांच्या मते, हा धोका मूळ पातळीपेक्षा सुमारे तीन ते सात पट अधिक असू शकतो, तर नेमका आकडा रुग्णाच्या वय आणि लिंगानुसार बदलतो. ली यांनी नमूद केले की अद्याप अस्पष्ट राहिलेली गोष्ट म्हणजे त्यामागील जैविकता. दशकांपासूनच्या क्लिनिकल निरीक्षणांनंतरही, मेंदूतील दुखापती व घातक ट्यूमर यांना जोडणारी यंत्रणा फारशी समजली गेली नव्हती.

ही तफावत भरून काढण्यासाठी, ली यांच्या प्रयोगशाळेने मानवी व उंदीर मॉडेल्स एकत्र करून स्ट्रोक ग्लिओमा वाढीस प्रोत्साहन देतो का हे थेट तपासले आणि त्यास कारणीभूत घटकांचा मागोवा घेतला. ग्लिओमाला केंद्रस्थानी ठेवले कारण तो प्रौढांमधील सर्वात सामान्य व सर्वात आक्रमक घातक मेंदूचा ट्यूमर आहे आणि त्याचा पाच वर्षांचा जगण्याचा दर निराशाजनक आहे. ली यांच्या प्रयोगशाळेतील डॉ. क्यू ये आणि पदवीधर विद्यार्थिनी क्रिस्टीन मदांबा हे अभ्यासाचे पहिले लेखक होते.

स्ट्रोक ग्लिओमा पेशींना जखमी ऊतींमध्ये खेचतो

अभ्यासातील सर्वात लक्षवेधी निष्कर्षांपैकी एक स्थानाशी संबंधित आहे. विद्यमान ट्यूमरचा विस्तार केवळ वेगवान करण्याऐवजी, स्ट्रोक ग्लिओमा पेशींना मेंदूच्या खराब झालेल्या भागाकडे खेचत असल्याचे दिसले. संघाने नोंदवले की स्ट्रोकने मानवी व उंदीर ग्लिओमा मॉडेल्समध्ये जखमी मेंदूच्या भागांमध्ये ट्यूमरचा शिरकाव वाढवला आणि हा वाढलेला शिरकाव एकूण जगण्याच्या कमी दराशी संबंधित होता.

संशोधकांनी ट्यूमरची पेशीय व आण्विक रचना अधिक जवळून पाहिली असता, स्ट्रोक ट्यूमर सूक्ष्मपर्यावरणाची — म्हणजे ट्यूमरच्या वर्तनावर मोठ्या प्रमाणात परिणाम करणाऱ्या आसपासच्या पेशी, संकेत रेणू व संरचनात्मक आधार यांची — व्यापक पुनर्रचना घडवतो याचे पुरावे आढळले. परिणामी, दुखापतीने आसपासच्या ऊतींना ट्यूमरसाठी अधिक अनुकूल भूभागात रूपांतरित केल्याचे दिसले.

दुखापतीनंतर अ‍ॅस्ट्रोसाइट्सची वेगळी लोकसंख्या उदयास येते

त्या पुनर्रचित वातावरणात, संघाने पूर्वी नोंदवले न गेलेले काहीतरी ओळखले: ट्यूमर-संबंधित अ‍ॅस्ट्रोसाइट्स, किंवा TAAs, अशी एक वेगळी मेंदू पेशींची लोकसंख्या. या अ‍ॅस्ट्रोसाइट्सनी अद्वितीय शारीरिक व आण्विक प्रोफाइल दर्शविली, विशेषतः कमी झालेली कॅल्शियम क्रियाशीलता. कॅल्शियम संकेतन अ‍ॅस्ट्रोसाइट्स आपले सभोवतालचे जाणून घेण्यास व शेजारच्या पेशींशी संवाद साधण्यासाठी केंद्रस्थानी असल्याने, ही घट संयोगाने आलेला तपशील नसून अर्थपूर्ण बदल असू शकतो.

TAAs चे प्रकटीकरण एकाकी घडले नाही. संशोधकांना आढळले की या अ‍ॅस्ट्रोसाइट्ससोबत आणखी दोन पेशी प्रकारांची जमा झाली होती: पुनर्रचित ट्यूमर-संबंधित मायक्रोग्लिया, जे मेंदूच्या स्थानिक रोगप्रतिकारक पेशी म्हणून कार्य करतात, आणि मॅक्रोफेज नावाच्या रोगप्रतिकारक पेशी, ज्यांना अभ्यासात TAMs म्हणून संबोधले आहे. एकत्रितपणे, या तीन पेशी लोकसंख्यांचा समूह स्ट्रोकला तयार करण्यास मदत करणारा आधारकारक कोनाडा बनवत असल्याचे दिसते.

अभ्यासातील प्रमुख निरीक्षणे खालीलप्रमाणे:

• स्ट्रोकने मानवी व उंदीर ग्लिओमा मॉडेल्समध्ये जखमी मेंदूच्या भागांमध्ये ट्यूमरचा शिरकाव वाढवला.
• वाढलेला शिरकाव एकूण जगण्याच्या कमी दराशी संबंधित होता.
• स्ट्रोकने ग्लिओमाभोवतीच्या ट्यूमर सूक्ष्मपर्यावरणाची पुनर्रचना घडवली.
• स्ट्रोकनंतर कमी कॅल्शियम क्रियाशीलता असलेल्या ट्यूमर-संबंधित अ‍ॅस्ट्रोसाइट्सची वेगळी लोकसंख्या उदयास आली.
• TAAs सोबत पुनर्रचित ट्यूमर-संबंधित मायक्रोग्लिया व मॅक्रोफेज (TAMs) यांची जमा झाली.
• TAAs मधील कॅल्शियम संकेतन पुनर्संचयित करणे, किंवा सोबतच्या पेशी लोकसंख्यांमध्ये हस्तक्षेप करणे, संघाच्या प्रायोगिक मॉडेल्समध्ये या प्रक्रियेत बदल घडवू शकले.

कॅल्शियम संकेतनाकडे लक्ष का वेळवले जात आहे

TAAs मध्ये कमी कॅल्शियम क्रियाशीलता आढळणे हे ठळकपणे पुढे येते कारण कॅल्शियम प्रवाह मेंदूत पेशीय संवादाचे एक स्वरूप म्हणून कार्य करतो. अ‍ॅस्ट्रोसाइट्स कॅल्शियम संकेतांचा वापर न्यूरॉन्स, रक्तवाहिन्या व रोगप्रतिकारक पेशींशी समन्वय साधण्यासाठी आणि आपल्या आसपासचे रासायनिक वातावरण नियंत्रित करण्यासाठी करतात. जर दुखापतीने अ‍ॅस्ट्रोसाइट्सच्या एका उपसमूहात हे संकेतन दाबले, तर त्याचा परिणाम कमी नियंत्रित स्थानिक वातावरण असू शकतो, ज्यात ट्यूमर पेशी स्वतःला स्थिर करू शकतात आणि अधिक सहजतेने विस्तारू शकतात.

महत्त्वाचे म्हणजे, संशोधक केवळ वर्णनावर थांबले नाहीत. त्यांच्या प्रयोगांनी दर्शविले की या अ‍ॅस्ट्रोसाइट्समध्ये कॅल्शियम संकेतन पुनर्संचयित करणे — किंवा सोबतच्या मायक्रोग्लिया व मॅक्रोफेज लोकसंख्यांमध्ये अन्यथा व्यत्यय आणणे — या प्रक्रियेच्या मार्गावर प्रभाव टाकू शकते. त्यामुळे दुखापतीमुळे तयार झालेला ट्यूमर कोनाडा हा स्ट्रोकचा स्थिर परिणाम नसून, किमान प्रायोगिक परिस्थितीत, बदलण्यायोग्य स्थिती असू शकतो, अशी शक्यता निर्माण होते.

रुग्ण व डॉक्टरांसाठी याचा अर्थ काय

हे काम असे सुचवत नाही की प्रत्येक स्ट्रोकवरून वाचलेल्या व्यक्तीला ग्लिओमा होईल, आणि लेखक असे दावे करत नाहीत. ग्लिओमा तुलनेने दुर्मिळच राहतो, आणि स्ट्रोक किंवा मेंदूचा आघात अनुभवलेल्या बहुसंख्य लोकांना कधीही मेंदूच्या ट्यूमरचे निदान होत नाही. त्याऐवजी, रुग्णांच्या डेटामध्ये दीर्घकाळ दिसणाऱ्या पण पेशीय पातळीवर अस्पष्ट असलेल्या धोका-संकेताचा अर्थ लावण्यासाठी हा अभ्यास एक यंत्रणात्मक चौकट देतो.

जर हा मार्ग पुढील संशोधनात टिकून राहिला, तर तो लक्षणीय मेंदू-दुखापतीचा इतिहास असलेल्या काही रुग्णांसाठी देखरेखीबद्दल डॉक्टर कसा विचार करतात यावर मार्गदर्शन करू शकतो, आणि नवीन उपचारात्मक दिशा दाखवू शकतो. ओळखले गेलेले मध्यस्थ — अ‍ॅस्ट्रोसाइट्स, मायक्रोग्लिया व मॅक्रोफेज — हे ट्यूमर पेशी स्वतःऐवजी मेंदूच्याच परिसंस्थेचे घटक असल्याने, ते घातक पेशींवर थेट लक्ष्य करणाऱ्या पारंपरिक दृष्टिकोनांपेक्षा वेगळे संभाव्य लक्ष्ये दर्शवतात.

हा अभ्यास कर्करोग संशोधनातील एक व्यापक विषयही अधोरेखित करतो: ट्यूमर हे वेगळे घटक नसून आपल्या आसपासच्या ऊतींवर अवलंबून असतात. मेंदूत, ती ऊती दुखापत, दाह आणि त्यानंतरच्या दुरुस्ती प्रक्रियांमुळे पुनर्रचित होऊ शकते. त्या दुरुस्ती कार्यक्रमांचा ट्यूमर जैविकतेशी नेमका कसा संबंध येतो हे समजून घेतल्यास, पूर्वीच्या ऊती-नुकसानीची भूमिका संशयित असलेल्या इतर कर्करोग प्रकारांवरही प्रकाश पडू शकतो.

अद्याप खुली राहिलेली प्रश्ने

या निष्कर्षांमधून काही महत्त्वाचे प्रश्न उपस्थित होतात. दुखापतीनंतर ट्यूमर-अनुकूल वातावरण किती काळ टिकते? सर्व प्रकारच्या मेंदूच्या दुखापती — स्ट्रोक, आघात, आणि कदाचित दीर्घकालीन न्यूरोडीजनरेटिव्ह प्रक्रिया — एकाच पेशीय मार्गावर एकत्र येतात का? आणि अ‍ॅस्ट्रोसाइट्स व मायक्रोग्लिया आवश्यक सामान्य कार्ये करत असल्याने, विनाविवेक त्यांना व्यत्यय आणणे धोकादायक ठरेल, हे लक्षात घेता हे निष्कर्ष लोकांमध्ये सुरक्षित व प्रभावी अशा हस्तक्षेपांमध्ये रूपांतरित करता येतील का?

संशोधकांनी मानवी व उंदीर अशी दोन्ही मॉडेल्स वापरल्याने निष्कर्षांची प्रासंगिकता वाढते, परंतु कोणत्याही प्रायोगिक कामाप्रमाणे, यापैकी काहीही रुग्णांची काळजी बदलण्यापूर्वी अतिरिक्त अभ्यासांद्वारे आणि शेवटी क्लिनिकल तपासणीद्वारे पुष्टी आवश्यक असेल. सध्या, हा अभ्यास सुप्रलेखित क्लिनिकल धोका आणि मेंदूतील विशिष्ट पेशी व संकेत यांमधील ठोस, तपासण्यायोग्य दुवा देतो — हे पाऊल मेंदूचे नुकसान काही रुग्णांमध्ये ट्यूमरला पकड मिळविण्यास कशी मदत करू शकते हे स्पष्ट करण्यात सहाय्य करू शकते.

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