आनुवंशिक तंत्र से पता चलता है कि कैसे जहरीले पदार्थ आंतरिक कान में संतुलन कोशिकाओं को नुकसान पहुंचाते हैं

वेस्टिबुलर प्रणाली आंतरिक कान में संतुलन की भावना के लिए जिम्मेदार है। कुछ एंटीबायोटिक्स या कैंसर रोधी दवाओं जैसे विषाक्त पदार्थों का लंबे समय तक उपयोग, इस प्रणाली का हिस्सा बनने वाली बालों की कोशिकाओं को नुकसान पहुंचा सकता है, जिससे संतुलन और अन्य मोटर कौशल में परिवर्तन हो सकता है।

अब, बार्सिलोना विश्वविद्यालय और बेलविट्ज़ बायोमेडिकल रिसर्च इंस्टीट्यूट (आईडीआईबीईएल) की एक टीम ने वेस्टिब्यूल को प्रभावित करने वाले इन ओटोटॉक्सिक यौगिकों से होने वाले नुकसान के संबंध में वेस्टिबुलर प्रणाली के क्षरण में शामिल आनुवंशिक तंत्र की पहचान की है। परिणाम क्रोनिक वेस्टिबुलर ओटोटॉक्सिसिटी और वेस्टिबुलर प्रणाली की बाल कोशिकाओं से संबंधित अन्य विकृति के निदान में सुधार करने में मदद कर सकते हैं।

द स्टडी, प्रकाशित में बायोमेडिकल साइंस जर्नलइसका नेतृत्व यूबी के चिकित्सा और स्वास्थ्य विज्ञान संकाय के प्रोफेसर और न्यूरोसाइंसेज संस्थान (यूबीन्यूरो) और आईडीआईबीईएल के शोधकर्ता जोर्डी लोरेन्स द्वारा किया जाता है। अध्ययन में नेशनल सेंटर फॉर जीनोमिक एनालिसिस (सीएनएजी) के शोधकर्ताओं ने भी हिस्सा लिया।

क्रोनिक वेस्टिबुलर ओटोटॉक्सिसिटी का मुख्य कारण एमिनोग्लाइकोसाइड परिवार के एंटीबायोटिक्स हैं, जैसे स्ट्रेप्टोमाइसिन – तपेदिक दोबारा होने की स्थिति में पसंदीदा एंटीबायोटिक – या सिस्प्लैटिन जैसी कैंसर विरोधी दवाएं। लोरेन्स बताते हैं कि इन दवाओं के निरंतर उपयोग से अध: पतन की प्रक्रिया शुरू हो जाती है जिसके कारण “बाल कोशिकाएं न्यूरॉन्स से अलग हो जाती हैं, विकृत होने लगती हैं और संवेदी ऊतक में अपनी जगह से निष्कासित हो जाती हैं।”

यह एक गंभीर समस्या है क्योंकि वेस्टिबुलर प्रणाली की बाल कोशिकाएं पुनर्जीवित नहीं होती हैं। यूबी प्रोफेसर बताते हैं, “हमारे पास केवल वे ही हैं जिनके साथ हम पैदा हुए हैं। यदि हम उन्हें खो देते हैं, तो हम अपना संतुलन भी खो देते हैं, जिसके बहुत विविध परिणाम होते हैं: साइकिल चलाने में सक्षम न होने से लेकर चलते समय धुंधली दृष्टि से पीड़ित होना, गिरना, अभिविन्यास कठिनाइयों, चक्कर आना या चक्कर आना।”

आरएनए-सीक्यू विश्लेषण का उपयोग करते हुए, अर्थात, जीन की वैश्विक अभिव्यक्ति का एक अध्ययन जो बताता है कि वेस्टिबुलर प्रणाली के ऊतकों में कौन से जीन सक्रिय या निष्क्रिय हैं, शोधकर्ताओं ने पाया कि, अध: पतन के प्रारंभिक चरणों में, बाल कोशिकाएं ओटोटॉक्सिक दवाओं के कारण होने वाली प्रगतिशील क्षति के अनुकूल होने के लिए अपने जीन की अभिव्यक्ति को बदल देती हैं।

लोरेन्स बताते हैं, “कई जीनों की अभिव्यक्ति जो बाल कोशिका की पहचान को परिभाषित करते हैं, यानी, जो इसके आकार और मस्तिष्क को भेजे जाने वाले संकेतों को उत्पन्न करके आंदोलन पर प्रतिक्रिया करने की क्षमता निर्धारित करते हैं, कम हो जाती है।”

ये परिणाम, इस तथ्य के साथ कि अध: पतन प्रक्रिया के शुरुआती चरणों के दौरान क्षति प्रतिवर्ती है, यह दर्शाता है कि विषाक्तता को रोकने और अपरिवर्तनीय क्षति से बचने के लिए समस्या का जल्द से जल्द पता लगाना आवश्यक है।

शोधकर्ता ने जोर देकर कहा, “बाल कोशिकाएं न्यूरॉन्स से अलग हो जाती हैं और मस्तिष्क को जानकारी भेजना बंद कर देती हैं, लेकिन अगर विषाक्तता बाधित हो जाती है, तो कनेक्शन की मरम्मत की जा सकती है और कार्य बहाल किया जा सकता है। इससे कार्य के स्थायी नुकसान से बचने की संभावना बढ़ जाती है।”

एक संभावित बायोमार्कर

यह अध्ययन पैथोलॉजी के निदान और उपचार में प्रगति में भी योगदान दे सकता है, क्योंकि शोधकर्ताओं के अनुसार, ओटोटॉक्सिक दवाओं के कारण होने वाले तनाव के जवाब में उन्होंने जिन आनुवंशिक तंत्रों की पहचान की है, वे भविष्य में, “इस तनाव को मापना और संभावित उपचारों के प्रभाव का मूल्यांकन करना संभव बना देंगे, जैसे कि बालों की कोशिकाओं को खत्म करने की प्रक्रिया को रोकने या उनकी मरम्मत को बढ़ावा देने में सक्षम दवाओं का विकास।”

इसके अलावा, अध्ययन ने बाल कोशिकाओं द्वारा व्यक्त एक नए जीन, Vsig10l2 की पहचान की है, जो विश्लेषण किए गए सभी मॉडलों में इसकी अभिव्यक्ति को काफी कम कर देता है। लोरेन्स कहते हैं, “यह जीन प्रीक्लिनिकल अध्ययनों में क्रोनिक ओटोटॉक्सिसिटी के संभावित मार्कर के रूप में बहुत रुचि रखता है।”

विभिन्न विषाक्त पदार्थों के प्रति समान प्रतिक्रिया

अध्ययन के सबसे उल्लेखनीय तत्वों में से एक यह है कि विश्लेषण क्रोनिक ओटोटॉक्सिसिटी के चार अलग-अलग मॉडलों के साथ किया गया है, जिसमें दो अलग-अलग पशु प्रजातियों और दो अलग-अलग विषाक्त पदार्थों का उपयोग किया गया है, और फिर सभी प्रयोगों के परिणामों की जांच की गई है।

इस व्यापक विश्लेषण ने उन्हें यह निर्धारित करने की अनुमति दी है कि गिरावट की प्रक्रिया बहुत अलग विषाक्त पदार्थों की प्रतिक्रिया में होती है। यूबी प्रोफेसर ने जोर देकर कहा, “यह किसी विशेष विष से प्रेरित प्रतिक्रिया नहीं है, यह बाल कोशिकाओं की मूल प्रतिक्रिया है, जो किसी भी प्रकार की पुरानी ओटोटॉक्सिसिटी के जवाब में हमेशा मौजूद रहती है।”

अन्य विकृति विज्ञान पर प्रभाव

अध्ययन में अन्य विकृति को समझने के लिए निहितार्थ हो सकते हैं, क्योंकि शोधकर्ताओं का सुझाव है कि क्रोनिक ओटोटॉक्सिसिटी में उन्होंने जो प्रतिक्रिया प्रदर्शित की है, वह किसी भी मूल के क्रोनिक तनाव के लिए एक सामान्य प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व कर सकती है।

लोरेन्स बताते हैं, “परिणाम वेस्टिबुलर बाल कोशिकाओं के प्रगतिशील नुकसान के साथ किसी भी पुरानी विकृति के लिए प्रासंगिक हो सकते हैं, जिसमें उम्र से संबंधित वेस्टिबुलर फ़ंक्शन का नुकसान भी शामिल है। हम यह भी अनुमान लगाते हैं कि श्रवण बाल कोशिकाएं समान तरीके से प्रतिक्रिया कर सकती हैं, इसलिए वे बहरेपन को समझने में मदद कर सकते हैं।”

इस अर्थ में, शोध दल वेस्टिबुलर श्वाननोमा के रोगियों में वेस्टिबुलर फ़ंक्शन के नुकसान की संभावित प्रासंगिकता का अध्ययन कर रहा है, ऑडियोवेस्टिबुलर तंत्रिका का एक ट्यूमर जो अनायास या अल्पसंख्यक रोग, न्यूरोफाइब्रोमैटोसिस टाइप 2 के परिणामस्वरूप प्रकट होता है।

“इस परियोजना के लिए धन्यवाद, हम एक संस्कृति मॉडल विकसित करने में सक्षम हुए हैं जो हमें इन दीर्घकालिक प्रभावों का अध्ययन करने की अनुमति देता है या मरने से पहले बाल कोशिकाएं उत्तरोत्तर अधिक क्षतिग्रस्त हो जाती हैं,” उन्होंने निष्कर्ष निकाला।