सुकणाऱ्या टीबी जीवाणूंमुळे औषधप्रतिकार वाढू शकतो, अभ्यासात आढळले

हवेत पसरणाऱ्या क्षयरोगाचा कोरडे पडण्याचा टप्पा रोगजंतूला उत्क्रांत होण्यास मदत करू शकतो

क्षयरोग हा आधीच जगातील सर्वात प्राणघातक संसर्गजन्य आजारांपैकी एक आहे, आणि नवीन संशोधन सूचित करते की त्याच्या सर्वात धोकादायक वैशिष्ट्यांपैकी एक तुलनेने कमी अभ्यास झालेल्या टप्प्यात उद्भवू शकते: एका व्यक्तीकडून दुसऱ्यापर्यंत हवेत तरंगत राहण्याचा काळ. Weill Cornell Medicine ने अधोरेखित केलेल्या आणि Nature Microbiology मध्ये प्रकाशित झालेल्या कामात, संशोधकांना आढळले की Mycobacterium tuberculosis केवळ श्वसन थेंब सुकत असताना जिवंत राहण्यापुरते मर्यादित नाही. निर्जलीकरणाची प्रक्रिया ताण प्रतिसादांना चालना देते असे दिसते, ज्यामुळे जीवाणूंना हा प्रवास सहन करण्यास मदत होते आणि काही प्रकरणांमध्ये, प्रतिजैविक प्रतिकाराशी संबंधित उत्परिवर्तन मिळवण्यासही हातभार लागू शकतो.

हे निष्कर्ष महत्त्वाचे आहेत, कारण क्षयरोगाचा प्रसार सामान्यतः एक यांत्रिक प्रक्रिया म्हणून मांडला जातो. संक्रमित व्यक्ती खोकते, बोलते किंवा श्वास घेते; जीवाणू असलेले थेंब हवेत जातात; ते थेंब वाफ होऊन लहान कणांमध्ये बदलतात; आणि दुसरी व्यक्ती ते श्वासातून आत घेते. नवीन अभ्यासाचा युक्तिवाद असा आहे की कोरडे पडण्याचा टप्पा जैविकदृष्ट्या निष्क्रिय नाही. उलट, तो असा काळ असू शकतो जेव्हा रोगजंतूला हानी पोहोचते, तो जुळवून घेतो, आणि संभाव्यतः उपचारांना अधिक कठीण बनून पुढे येतो.

यामध्ये दाव मोठा आहे. स्रोत सामग्रीनुसार, क्षयरोग जगभरात जवळपास 11 दशलक्ष लोकांना प्रभावित करतो आणि दरवर्षी सुमारे 1.2 दशलक्ष मृत्यू घडवतो. रोगजंतू प्रसारादरम्यान कसा टिकतो, आणि प्रतिकार कसा निर्माण होतो, याविषयीची कोणतीही अंतर्दृष्टी मूलभूत सूक्ष्मजीवशास्त्रापेक्षा कितीतरी पुढे परिणाम करते. ती संसर्ग नियंत्रण, औषध विकास, आणि प्रतिरोधक TB प्रकारांना आटोक्यात आणण्याच्या दीर्घ प्रयत्नांना स्पर्श करते.

संशोधकांना काय आढळले

संक्रमित व्यक्तीच्या फुफ्फुसातून बाहेर पडल्यावर क्षयरोग जीवाणूंना अनुभवावा लागणारा कोरडे पडणे आणि पुन्हा ओलावा मिळणे हा चक्र प्रयोगशाळेत अनुकरण करण्यासाठी पथकाने नियंत्रित परिस्थिती वापरल्या. त्या परिस्थितींमध्ये, निर्जलीकरणामुळे जीवाणूंमध्ये ऑक्सिडेटिव्ह ताण निर्माण झाला, ज्यामुळे DNA हानी झाली. त्याला प्रतिसाद म्हणून, रोगजंतूने DNA दुरुस्ती यंत्रणा सक्रिय केल्या, ज्यांनी जिवंत राहण्यास मदत केली.

त्या जिवंत राहण्याच्या प्रतिसादाची एक किंमत होती. त्याच दुरुस्ती क्रियेचा संबंध रिफॅम्पिनला प्रतिरोधक बनवणाऱ्या उत्परिवर्तनांच्या वाढलेल्या उपस्थितीशी जोडला गेला. रिफॅम्पिन हे क्षयरोग उपचारात वापरले जाणारे आघाडीचे प्रतिजैविक आहे. दुसऱ्या शब्दांत, जीवाणू सुकत असलेल्या काळात ते जिवंत राहण्यास मदत तर करतोच, पण त्याच वेळी काही जीवाणू अशा गुणधर्मांसह बाहेर पडण्याची शक्यता वाढवतो, जे उपचार अधिक कठीण करतात.

हे लक्ष केंद्रीकरणातील महत्त्वाचे बदल आहे. औषधप्रतिकाराबद्दल अनेकदा अपूर्ण उपचार, चुकीचा प्रतिजैविक वापर, किंवा संक्रमित रुग्णांमधील निवडक दबाव यांच्या संदर्भात चर्चा केली जाते. त्या अजूनही मुख्य चिंता आहेत. पण हा अभ्यास सुचवतो की प्रसाराचा टप्पादेखील ताणपूर्ण वातावरण निर्माण करून, जीवाणूंच्या DNA ला हानी पोहोचवून आणि दुरुस्ती प्रक्रिया सुरू करून प्रतिकाराच्या समस्येत भर घालू शकतो.

वरिष्ठ लेखक डॉ. Kyu Rhee यांनी सांगितले की हे निष्कर्ष क्षयरोगाच्या जीवनचक्रातील कमी अभ्यास झालेल्या टप्प्यावर प्रकाश टाकतात आणि प्रसार थांबवणे तसेच औषधप्रतिकाराचा मुकाबला करणे यासाठी रणनीती आखण्यास मदत करू शकतात. ही मांडणी महत्त्वाची आहे: हा अभ्यास फक्त जीवाणूंच्या ताणजीवशास्त्राविषयी आणखी एक तपशील जोडत नाही. तो TB च्या प्रसारातील असा क्षण ओळखतो, जिथे हस्तक्षेप शक्य होऊ शकतो.

एक संभाव्य औषध लक्ष्य समोर येते

हे संशोधन एका विशिष्ट अणुगत लक्ष्याकडेही निर्देश करते. Mfd नावाच्या DNA दुरुस्ती जीनची कमी झालेली क्रिया औषध-प्रतिरोधक क्षयरोग जीवाणूंचे जिवंत राहणे बाधित करण्याचा एक मार्ग म्हणून संशोधकांनी ओळखला. त्यामुळे Mfd हा प्रसार-संबंधित ताणादरम्यान किंवा नंतर जीवाणूंना कमजोर करण्यासाठी भविष्यातील उपचारांसाठी आकर्षक संभाव्य लक्ष्य ठरतो.

या पद्धतीचे आकर्षण सरळ आहे. जर क्षयरोग कोरडे पडण्यामुळे झालेल्या हानीतून सावरण्यासाठी दुरुस्ती प्रणालीवर अवलंबून असेल, तर ती प्रणाली बिघडवल्यास हवेतून पसरण्याच्या प्रक्रियेत त्याच्या जिवंत राहण्याची शक्यता कमी होऊ शकते किंवा हानिकारक उत्परिवर्तन मिळाल्यानंतर टिकून राहण्याची क्षमता कमी होऊ शकते. ते विद्यमान औषधांनी लक्ष्य केलेल्या त्याच मार्गांपेक्षा जगण्याच्या यंत्रणेवर लक्ष केंद्रित करून पारंपरिक प्रतिजैविक रणनीतींना पूरक ठरू शकते.

आशादायक लक्ष्य ओळखणे आणि वापरता येईल अशी चिकित्सा तयार करणे यामध्ये अजूनही दरी आहे. स्रोत मजकूर असे म्हणत नाही की Mfd-लक्ष्यित उपचार आधीपासून अस्तित्वात आहे किंवा नैदानिक चाचण्या सुरू आहेत. पण तो जे समर्थन देतो ते अधिक अरुंद, तरीही महत्त्वाचे, निष्कर्ष आहे: हा जीन प्रतिरोधक TB जीवाणूंच्या जिवंत राहण्यासाठी महत्त्वाचा दिसतो, आणि त्यामुळे तो भविष्यातील हस्तक्षेपासाठी एक उमेदवार ठरतो.

यामुळे प्रसाराचे चित्र का बदलते

क्षयरोगाचा हवेतला टप्पा प्रसारासाठी अत्यावश्यक आहे, हे खूप काळापासून मान्य केले गेले आहे; पण त्याचा तपशीलवार अभ्यास करणे कठीण राहिले आहे. एकदा थेंब लहान droplet nuclei मध्ये वाफ होऊन बदलले की, ते इतरांना श्वासातून आत घेता येईल इतका वेळ हवेत तरंगत राहू शकतात. नवीन काम सूचित करते की हे रूपांतर केवळ कणांच्या आकारातील भौतिक बदल नाही. ते रोगजंतूसाठी एक जैवरासायनिक ताण घटना देखील आहे.

हे दोन कारणांमुळे महत्त्वाचे आहे. पहिले, प्रसार थांबवणे हे केवळ हवेतून होणारी हालचाल अडवणे एवढेच नाही, हे ते बळकट करते. पर्यावरणीय परिस्थिती त्या प्रवासात काय टिकेल हे ठरवू शकतात. दुसरे, नवीन होस्टपर्यंत पोहोचणारे जीवाणू उत्क्रांतीच्या दृष्टीने आधीच्या होस्टमधून बाहेर पडलेल्या जीवाणूंप्रमाणेच असतील असे नाही, हे ते सूचित करते. जर प्रतिकाराशी संबंधित उत्परिवर्तन या अंतरालात निर्माण होऊ शकतील, तर प्रसार स्वतः उत्क्रांतीच्या कथेतला भाग बनतो.

सार्वजनिक आरोग्याच्या दृष्टीने, हे विद्यमान क्षयरोग नियंत्रण उपायांना उलथवत नाही. हवेशीरता, उच्च-जोखीम परिस्थितीत मास्क, जलद निदान, आणि प्रभावी उपचार ही अजूनही मुख्य साधने आहेत. पण हा अभ्यास हवेतून होणारा प्रसार शक्य तितक्या लवकर थांबवण्याच्या कारणाला अधिक खोली देतो. प्रत्येक थांबवलेला प्रसार प्रकार संसर्ग टाळण्याबरोबरच, रोगजंतूला ताण-प्रेरित उत्परिवर्तनाच्या अडथळ्यातून जाण्याच्या संधीही कमी करू शकतो.

पुढे काय पाहायचे

या अभ्यासाचा सर्वात तातडीचा परिणाम संकल्पनात्मक आहे. तो संशोधक आणि डॉक्टर क्षयरोगाच्या जीवनचक्राबद्दल कसा विचार करतात हे विस्तृत करतो, कारण तो हवेतला टप्पा जैविकदृष्ट्या सक्रिय मानतो, केवळ योगायोगाने घडणारा नाही. त्यामुळे विविध पर्यावरणीय परिस्थिती जीवाणूंचे जिवंत राहणे, उत्परिवर्तन दर, आणि संसर्गक्षमता यांवर कसा परिणाम करतात, यावरील भविष्यातील प्रयोगांना दिशा मिळू शकते.

तो उपचारात्मक संशोधनासाठी अधिक स्पष्ट अजेंडा देखील तयार करतो. जर Mfd सारखे DNA दुरुस्ती मार्ग क्षयरोगाला निर्जलीकरणातून वाचायला आणि प्रतिरोधक लोकसंख्या टिकवून ठेवायला मदत करत असतील, तर ते मार्ग औषध लक्ष्य म्हणून अधिक बारकाईने तपासण्यास पात्र आहेत. कोणत्याही अंतिम उपचाराला हे सिद्ध करावे लागेल की तो नवीन प्रतिकार समस्या निर्माण न करता रोगजंतूला निवडकपणे कमजोर करू शकतो, पण आता या लक्ष्याच्या बाजूने अधिक मजबूत कारण आहे.

अधिक व्यापक अर्थाने, हे काम आठवण करून देते की रोगजंतू अशा संक्रमण अवस्थांचा फायदा घेऊ शकतात, ज्यांना वैद्यकशास्त्राने नेहमीच केंद्रस्थानी मानलेले नाही. क्षयरोगासाठी, लोकांमधील हवा अशीच एक अवस्था असू शकते. नवीन निष्कर्ष सूचित करतात की शरीराबाहेरील रोगजंतूचा वेळ हा मृत वेळ नाही. तो कदाचित एक महत्त्वाचा कालखंड आहे, ज्यात जिवंत राहणे, जुळवून घेणे, आणि प्रतिकार प्रत्यक्ष वेळेत आकार घेत आहेत.

• प्रयोगशाळेत अनुकरण केलेल्या प्रसार परिस्थितींमध्ये कोरडे पडताना क्षयरोग जीवाणूंना ऑक्सिडेटिव्ह ताण आणि DNA हानी झाली.
• DNA दुरुस्ती प्रतिसादाने जिवंत राहण्यास चालना दिली आणि रिफॅम्पिन प्रतिकाराशी संबंधित उत्परिवर्तन वाढवले.
• DNA दुरुस्ती जीन Mfd ची क्रिया कमी केल्याने औषध-प्रतिरोधक TB जीवाणूंचे जिवंत राहणे बाधित झाले.
• हा अभ्यास सूचित करतो की हवेतून होणारा प्रसार हा केवळ होस्ट्समधील निष्क्रिय हालचाल नसून, एक सक्रिय उत्क्रांतीचा टप्पा असू शकतो.

हा लेख Phys.org च्या वृत्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.