காப்பர் மற்றும் நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பு: உடலின் சிறுநீர்ப்பாதை தொற்று எதிர்ப்பு பாதுகாப்பின் உள்ளே

நோயெதிர்ப்பு ஆயுதக் களஞ்சியத்தில் ஒரு எதிர்பாராத ஆயுதம்

பாக்டீரியாக்கள் சிறுநீர்ப்பாதையை ஆக்கிரமிக்கும்போது, உடல் ஒரு மருந்துச் சீட்டுக்காகக் காத்திருக்காது. அது தனது சொந்த வேதியியல் எதிர்த்தாக்குதலைத் தொடங்குகிறது, அதில் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களில் ஒன்று காப்பர் — தொற்றுக் கட்டுப்பாட்டில் அல்ல, மின் இணைப்பு மற்றும் சமையல் பாத்திரங்களில் அதன் பங்குக்காக நன்கு அறியப்பட்ட ஒரு தடயக் கனிமம்.

டெக்சாஸ் A&M கால்நடை மருத்துவம் மற்றும் உயிர்மருத்துவ அறிவியல் கல்லூரியில் (VMBS), ஆராய்ச்சியாளர்கள், சிறுநீர்ப்பாதை தொற்றுகளுடன் (UTIs) போராட உடல் இந்த அத்தியாவசிய ஊட்டச்சத்தை எவ்வாறு பயன்படுத்துகிறது, பாக்டீரியாக்கள் எவ்வாறு அந்தத் தாக்குதலில் இருந்து தப்பிக்கின்றன, மேலும் அந்தப் பதில்கள் இறுதியில் நுண்ணுயிர் எதிர்ப்புகள் கட்டுப்படுத்த முடியாத அளவுக்குச் செல்லும் தொற்றுகளைக் குணப்படுத்தும் புதிய வழிகளாக மாறக்கூடுமா என்பதைத் துல்லியமாக வரைபடமாக்க முயற்சிக்கின்றனர்.

இந்த வேலை, VMBS கால்நடை நோயியல் துறையின் இணைப் பேராசிரியர் டாக்டர் சர்குரு சுபாஷ் அவர்களின் ஆய்வகத்தின் முந்தைய கண்டுபிடிப்புகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது. அந்தக் கண்டுபிடிப்புகள், UTIs-க்குக் காரணமான பாக்டீரியாக்களைக் கொல்லும் பொருட்டு, தொற்றின் போது உடல் தீவிரமாக காப்பரை சிறுநீர்ப்பாதைக்குள் செலுத்துகிறது என்பதைக் காட்டின.

அந்த முடிவு, பரிச்சயமான உணவுக் கனிமத்தை ஹோஸ்ட் பாதுகாப்பில் ஒரு உண்மையான பங்கேற்பாளராக மாற்றியது — மேலும், அதே அளவுக்கு முக்கியமாக, ஒரு கடினமான தொடர் கேள்வியை எழுப்பியது: காப்பர் இவ்வளவு பயனுள்ளதாக இருந்தால், தொற்றுகள் ஏன் தொடர்கின்றன?

காப்பரின் இரட்டை வாழ்க்கை: ஊட்டச்சத்து மற்றும் நஞ்சு

காப்பர் மனிதர்களுக்கும் விலங்குகளுக்கும் இன்றியமையாதது. இது பரந்த அளவிலான செயல்முறைகளில் இயல்பான உயிரியல் செயல்பாட்டை ஆதரிக்கிறது, அதனால்தான் இது ஒரு அத்தியாவசிய தடயக் கனிமமாக வகைப்படுத்தப்படுகிறது. ஆனால் உயிரியல் முரண்பாடுகளால் நிரம்பியுள்ளது, காப்பர் அவற்றில் மிகக் கூர்மையான ஒன்று. சரியான சூழலில், சரியான செறிவில், செல்களைத் தாங்கிப் பிடிக்கும் அதே தனிமம் நச்சாகவும் மாறக்கூடும் — குறிப்பாக பாக்டீரியாக்களுக்கு.

நோயெதிர்ப்பு அமைப்பு அந்தப் பலவீனத்தை வேண்டுமென்றே சுரண்டுகிறது. இயற்கையான நோயெதிர்ப்பு பதிலின் ஒரு பகுதியாக — இலக்கு நோயெதிர்ப்பு உருவாகும் முன் ஈடுபடும் விரைவான, உள்ளமைந்த பாதுகாப்பு — சிறப்பு நோயெதிர்ப்பு செல்கள் ஆக்கிரமிப்பு பாக்டீரியாக்களை விழுங்கி, காப்பர் உள்ளிட்ட ஒரு நுண்ணுயிர் எதிர்ப்புக் கலவைக்கு அவற்றை வெளிப்படுத்துகின்றன. பாக்டீரியாக்கள், உண்மையில், ஒரு விரோத வேதியியல் சூழலுக்குள் சிக்க வைக்கப்படுகின்றன.

UTI வழக்கை குறிப்பிடத்தக்கதாக்குவது என்னவென்றால், உடல் ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்தில் காப்பர் அளவை அதிகரிக்கிறது எனத் தெரிகிறது. சுபாஷின் முந்தைய ஆராய்ச்சி, தொற்றின் போது சிறுநீர் காப்பர் அளவு உயர்வதை ஆவணப்படுத்தியது, இது ஹோஸ்ட் தற்செயலான வெளிப்பாட்டை மட்டுமே நம்பவில்லை, மாறாக கனிமத்தை ஒரு பாதுகாப்புக் கருவியாக தீவிரமாக நிர்வகிக்கிறது என்பதைக் குறிக்கிறது.

பாக்டீரியாக்கள் செயலற்ற பாதிக்கப்பட்டவர்கள் அல்ல

வெளிப்படையான சிக்கல் என்னவென்றால், பாக்டீரியாக்கள் தங்கள் இயற்கைச் சூழலில் காப்பரை மிக நீண்ட காலமாக எதிர்கொண்டு வருகின்றன. வெளிப்பாடு அவர்களுக்குப் புதிதல்ல, பரிணாமம் பல இனங்களுக்கு அதைத் தாங்கும் அல்லது எதிர்க்கும் வழிகளை வழங்கியுள்ளது. அந்தத் தகவமைப்புதான் டெக்சாஸ் A&M குழு, ஆராய்ச்சியாளர் வீரகிட் வனிட்ஷாவிட் உட்பட, இப்போது ஆராய்ந்து வருகிறது — ஹோஸ்ட் தங்கள் சூழலில் காப்பர் அளவை உயர்த்தும்போது UTI-க்குக் காரணமான நோய்க்கிருமிகள் எவ்வாறு பதிலளிக்கின்றன.

சுபாஷ் இந்தப் பிரச்சினையை நடைமுறை விளைவுகளைக் கொண்ட ஒரு அறிவு இடைவெளியாக வரையறுத்துள்ளார். நோயெதிர்ப்பு பதிலில் காப்பரின் பங்கு நிறுவப்பட்டுள்ளது, ஆனால் அதிகரித்த காப்பருக்கு பாக்டீரியாக்கள் தகவமைக்கப் பயன்படுத்தும் வழிமுறைகள் திறந்த கேள்வியாகவே உள்ளன. ஹோஸ்ட் விதிக்கும் காப்பர் பாதுகாப்புகளை நோய்க்கிருமிகள் எவ்வாறு முறியடிக்கின்றன என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் தீர்மானிக்க முடிந்தால், அந்தப் பாதுகாப்புகளை அகற்றும் சிகிச்சைகளை அவர்கள் வடிவமைக்க முடியும் — பாக்டீரியாக்களை காப்பருக்கு மட்டுமல்ல, நோயெதிர்ப்பு அமைப்பு கொண்டு வரும் பரந்த நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பு அழுத்தங்களுக்கும் மிகவும் பாதிக்கப்படக்கூடியதாக விடுகிறது.

அந்த வரையறை முக்கியமானது. ஒரு ஹோஸ்ட் பாதுகாப்புக்கு எதிரான பாக்டீரியா எதிர்ப்பை செயலிழக்கச் செய்யும் சிகிச்சை, கொள்கையளவில், பாக்டீரியாக்கள் இறுதியில் பரிணாம வளர்ச்சியின் மூலம் தவிர்க்கக்கூடிய மற்றொரு ஒற்றை-இலக்க மருந்தை அறிமுகப்படுத்துவதை விட, முழு நோயெதிர்ப்பு பதிலையும் மிகவும் பயனுள்ளதாக்க முடியும்.

இந்த வேலை இப்போது ஏன் கவனத்தை ஈர்க்கிறது

இந்த ஆராய்ச்சி அதிகரித்து வரும் நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பு பின்னணியில் அமைக்கப்பட்டுள்ளது, இது விஞ்ஞானிகளை பல துறைகளில் மாற்று வழிகள், துணை சிகிச்சைகள் மற்றும் பாக்டீரியா உயிரியலில் கவனிக்கப்படாத பலவீனங்களைத் தேடத் தூண்டியுள்ளது. ஹோஸ்ட்-இயக்கப்பட்ட அணுகுமுறைகள் — பாக்டீரியாக்களை நேரடியாகத் தாக்குவதற்குப் பதிலாக உடலின் சொந்த பாதுகாப்புகளை வலுப்படுத்தும் அல்லது மீட்டெடுக்கும் உத்திகள் — மிக நெருக்கமாகக் கவனிக்கப்படும் ஆய்வுப் பாதைகளில் ஒன்றாகும்.

காப்பர் அந்தக் கருத்தின் கவர்ச்சிகரமான சந்திப்பில் அமர்ந்துள்ளது. இது ஏற்கனவே மனித உடலியலின் ஒரு பகுதியாக உள்ளது, ஏற்கனவே நோயெதிர்ப்பு செல்களால் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் தொற்றின் போது சிறுநீர்ப்பாதையில் ஏற்கனவே உயர்ந்த அளவில் உள்ளது. ஒரு வெளிநாட்டு சேர்மத்தை அறிமுகப்படுத்துவதற்குப் பதிலாக, காப்பர்-கவனம் செலுத்தும் சிகிச்சை உடல் ஏற்கனவே இயக்கும் ஒரு அமைப்பை பெருக்குவதை நோக்கமாகக் கொண்டிருக்கும்.

இதெல்லாம் காப்பர் ஒரு தயாராக தயாரிக்கப்பட்ட தீர்வு என்று அர்த்தமல்ல. ஒரு ஆய்வகக் கவனிப்புக்கும் மருத்துவ சிகிச்சைக்கும் இடையிலான இடைவெளி பெரியது, மேலும் அது அளவு, வழங்கல், நச்சுத்தன்மை மற்றும் எந்த நோயாளிகள் பயனடைவார்கள் என்பது பற்றிய கேள்விகளால் நிரம்பியுள்ளது.

ஆய்வகத்திலிருந்து ஒரு சிகிச்சையை நோக்கி

தற்போதைய முயற்சியின் பெரும்பகுதி அவசியமாக அடிப்படையானது. சுபாஷின் ஆய்வகத்தில் வளர்க்கப்படும் பாக்டீரியா காலனிகள், கட்டுப்படுத்தப்பட்ட நிலைமைகளில் UTI-க்குக் காரணமான உயிரினங்கள் உடலின் இயற்கை பாதுகாப்புகளுக்கு எவ்வாறு பதிலளிக்கின்றன என்பதைக் கவனிக்க குழுவை அனுமதிக்கின்றன. அந்தச் சோதனைகள், காப்பர் செறிவுகள் உயரும்போது பாக்டீரியாக்கள் பயன்படுத்தும் மரபணு மற்றும் உயிர்வேதியியல் தந்திரங்களை வெளிப்படுத்தும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.

அந்த உயிர்வாழ்வு வழிமுறைகளை அடையாளம் காண்பது தலையீட்டுக்கான முன்நிபந்தனையாகும். காப்பர் நிறைந்த சூழலில் ஒரு நோய்க்கிருமியை உயிருடன் வைத்திருக்கும் அமைப்புகள் எவை என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் அறிந்த பிறகுதான், அவற்றில் தலையிடுவதற்கான வழிகளை அவர்கள் பரிசீலிக்க முடியும் — இந்த அணுகுமுறை, இயல்பான செயல்பாட்டுக்கு காப்பரைச் சார்ந்திருக்கும் ஹோஸ்டின் சொந்த செல்களுக்கு தீங்கு விளைவிக்காமல் இருக்க கவனமாகச் சோதிக்கப்பட வேண்டும்.

கால்நடை சூழல் மற்றொரு பரிமாணத்தைச் சேர்க்கிறது. இந்த ஆராய்ச்சி ஒரு கால்நடை மருத்துவக் கல்லூரியில் அமைந்திருப்பதால், பாக்டீரியா தொற்றுகள் மற்றும் எதிர்ப்பு அழுத்தங்கள் இரண்டையும் பாதிப்பதால், இது விலங்கு ஆரோக்கியத்திற்கும் மனித மருத்துவத்திற்கும் சாத்தியமான பொருத்தத்தைக் கொண்டுள்ளது.

குழு பின்தொடரும் திறந்த கேள்விகள்

• UTI-க்குக் காரணமான பாக்டீரியாக்கள் சிறுநீர்ப்பாதையில் உயர்ந்த காப்பரை எவ்வாறு கண்டறிந்து பதிலளிக்கின்றன?
• தொற்றின் போது காப்பர் தாக்குதலில் இருந்து தப்பிப்பதற்கு எந்த பாக்டீரியா அமைப்புகள் மிகவும் பொறுப்பானவை?
• அந்த அமைப்புகளை சீர்குலைத்து, பாக்டீரியாக்களை காப்பருக்கும் மற்ற நோயெதிர்ப்பு பாதுகாப்புகளுக்கும் மிகவும் பாதிக்கப்படக்கூடியதாக மாற்ற முடியுமா?
• காப்பரைத் தாங்களே சார்ந்திருக்கும் ஹோஸ்ட் செல்களைக் காப்பாற்றும் அளவுக்கு எந்தத் தலையீட்டையும் தேர்ந்தெடுக்கக்கூடியதாக மாற்ற முடியுமா?
• இந்தக் கண்டுபிடிப்புகள் சிறுநீர்ப்பாதை தொற்றுகளுக்கு அப்பால் எவ்வளவு பரந்த அளவில் பொருந்தக்கூடும்?

பெரிய படம்

டெக்சாஸ் A&M திட்டத்தை கவர்ச்சிகரமானதாக்குவது அதன் வழக்கமான தர்க்கத்தை மாற்றியமைப்பதே. பாக்டீரியாக்களைக் கொல்ல ஒரு புதிய மூலக்கூறைத் தேடுவதற்குப் பதிலாக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஏற்கனவே உள்ள ஒரு பாதுகாப்பை சிறப்பாகச் செயல்பட வைப்பது எப்படி என்று கேட்கிறார்கள் — காப்பரின் செயல்திறனை மழுங்கடிக்கும் பாக்டீரியா எதிர் நடவடிக்கைகளை ஆராய்ந்து, அவற்றை நிலையான தடைகளாக அல்லாமல் இலக்குகளாகக் கருதுகிறார்கள்.

அந்த உத்தி வெற்றி பெற்றால், பலன் ஒரு புதிய மருந்து அல்ல, மாறாக தொற்று பற்றிய வேறு விதமான சிந்தனை: ஹோஸ்டின் சொந்த ஆயுதக் களஞ்சியத்தை வலுப்படுத்தும் அளவுக்கு நெருக்கமாகப் புரிந்துகொள்வது, மற்றும் பாக்டீரியா மீள்திறனை அகற்றும் அளவுக்கு நெருக்கமாகப் புரிந்துகொள்வது. இப்போதைக்கு, வேலை ஆய்வகத்திலேயே உள்ளது, அங்கு காப்பரின் இரட்டை இயல்பு — அவசியம் மற்றும் அச்சுறுத்தல் இரண்டும் — ஒரு பாக்டீரியா காலனி ஒன்றாக ஆராயப்படுகிறது.

This article is based on reporting by Phys.org. Read the original article.