একটি অ্যান্টিবায়োটিক আপনি শ্বাস নিচ্ছেন তা ফুসফুসের গভীরে ওষুধ সরবরাহ করতে পারে

কোভিড-১৯ এর পর থেকে আমরা সবাই ফুসফুসের স্বাস্থ্য সম্পর্কে আরও সচেতন।

যাইহোক, হাঁপানি এবং ক্রনিক অবস্ট্রাকটিভ পালমোনারি ডিজিজ (সিওপিডি) তে আক্রান্ত ব্যক্তিদের জন্য ফুসফুসের সমস্যা মোকাবেলা করা একটি আজীবন সংগ্রাম। যাদের সিওপিডি আছে তারা ফুসফুসের টিস্যুতে ভুগছে যা ফুলে যায় এবং শ্বাসনালীকে বাধা দেয়, শ্বাস নিতে কষ্ট হয়। শুধুমাত্র মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে তিন মিলিয়নেরও বেশি বার্ষিক ক্ষেত্রে এই রোগটি সাধারণ।

সামলানো গেলেও এর কোনো প্রতিকার নেই। একটি সমস্যা হল যে COPD সহ ফুসফুস টন সান্দ্র শ্লেষ্মা পাম্প করে, যা ফুসফুসের কোষে পৌঁছাতে চিকিত্সা প্রতিরোধে বাধা তৈরি করে। চিকন পদার্থ-যখন কাশি বের হয় না-এছাড়াও ব্যাকটেরিয়াকে আকর্ষণ করে, যা অবস্থাকে আরও বাড়িয়ে দেয়।

একটি নতুন গবেষণা in বিজ্ঞান অগ্রগতি একটি সম্ভাব্য সমাধান বর্ণনা করে। বিজ্ঞানীরা ফুসফুসে অ্যান্টিবায়োটিক শাটল করার জন্য একটি ন্যানোক্যারিয়ার তৈরি করেছেন। জৈবিক স্পেসশিপের মতো, ক্যারিয়ারের "দরজা" রয়েছে যা সংক্রমণের বিরুদ্ধে লড়াই করার জন্য শ্লেষ্মা স্তরের ভিতরে অ্যান্টিবায়োটিকগুলিকে খোলে এবং ছেড়ে দেয়।

"দরজা" নিজেই মারাত্মক। একটি ছোট প্রোটিন থেকে তৈরি, তারা ব্যাকটেরিয়া ঝিল্লি ছিঁড়ে ফেলে এবং ফুসফুসের কোষগুলিকে দীর্ঘস্থায়ী সংক্রমণ থেকে মুক্তি দিতে তাদের ডিএনএ পরিষ্কার করে।

দলটি ন্যানোক্যারিয়ার ব্যবহার করে একটি অ্যান্টিবায়োটিকের একটি নিঃশ্বাসযোগ্য সংস্করণ তৈরি করেছে। সিওপিডি-র একটি মাউস মডেলে, চিকিত্সা মাত্র তিন দিনের মধ্যে তাদের ফুসফুসের কোষগুলিকে পুনরুজ্জীবিত করেছিল। তাদের রক্তের অক্সিজেনের মাত্রা স্বাভাবিক অবস্থায় ফিরে আসে এবং ফুসফুসের ক্ষতির আগের লক্ষণগুলি ধীরে ধীরে নিরাময় হয়।

"এই ইমিউনোঅ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল কৌশলটি COPD ব্যবস্থাপনার বর্তমান দৃষ্টান্ত পরিবর্তন করতে পারে," দলটি লিখেছেন প্রবন্ধে.

আমাকে শ্বাস নিন

ফুসফুস অত্যন্ত নাজুক। দেহে অক্সিজেন প্রবাহকে সমন্বয় করতে সাহায্য করার জন্য লোবগুলিতে বিভক্ত কোষগুলির পাতলা কিন্তু নমনীয় স্তরগুলি চিত্রিত করুন৷ একবার বাতাসের পাইপের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হলে, এটি দ্রুত শাখাগুলির একটি জটিল নেটওয়ার্কের মধ্যে ছড়িয়ে পড়ে, হাজার হাজার বায়ু থলি পূরণ করে যা শরীরকে অক্সিজেন সরবরাহ করে এবং কার্বন ডাই অক্সাইড থেকে মুক্তি দেয়।

এই কাঠামোগুলি সহজেই ক্ষতিগ্রস্ত হয়, এবং ধূমপান একটি সাধারণ ট্রিগার। সিগারেটের ধোঁয়া আশেপাশের কোষগুলিকে একটি পাতলা পদার্থ পাম্প করে যা শ্বাসনালীকে বাধা দেয় এবং বায়ুর থলিগুলিকে আবৃত করে, তাদের পক্ষে স্বাভাবিকভাবে কাজ করা কঠিন করে তোলে।

সময়ের সাথে সাথে, শ্লেষ্মা এক ধরণের "আঠা" তৈরি করে যা ব্যাকটেরিয়াকে আকর্ষণ করে এবং একটি বায়োফিল্মে ঘনীভূত করে। বাধাটি অক্সিজেন বিনিময়কে আরও বাধা দেয় এবং ফুসফুসের পরিবেশকে ব্যাকটেরিয়া বৃদ্ধির অনুকূলে পরিণত করে।

নিম্নগামী সর্পিল বন্ধ করার একটি উপায় হল ব্যাকটেরিয়া ধ্বংস করা। ব্রড-স্পেকট্রাম অ্যান্টিবায়োটিকগুলি সর্বাধিক ব্যবহৃত চিকিত্সা। কিন্তু পাতলা প্রতিরক্ষামূলক স্তরের কারণে, তারা সহজে ফুসফুসের টিস্যুর গভীরে ব্যাকটেরিয়া পৌঁছাতে পারে না। আরও খারাপ, দীর্ঘমেয়াদী চিকিত্সা অ্যান্টিবায়োটিক প্রতিরোধের সম্ভাবনা বাড়ায়, জেদী ব্যাকটেরিয়া নিশ্চিহ্ন করা আরও কঠিন করে তোলে।

তবে প্রতিরক্ষামূলক স্তরটির একটি দুর্বলতা রয়েছে: এটি একটু বেশি টক। আক্ষরিক অর্থে।

খোলা দরজা নীতি

লেবুর মতো, পাতলা স্তরটি সুস্থ ফুসফুসের টিস্যুর তুলনায় কিছুটা বেশি অম্লীয়। এই কৌতুক দলটিকে একটি আদর্শ অ্যান্টিবায়োটিক বাহকের জন্য একটি ধারণা দিয়েছে যা শুধুমাত্র একটি অম্লীয় পরিবেশে এর পেলোড ছেড়ে দেবে।

দলটি সিলিকা থেকে ফাঁপা ন্যানো পার্টিকেল তৈরি করেছে-একটি নমনীয় জৈব উপাদান-এগুলিকে একটি সাধারণ অ্যান্টিবায়োটিক দিয়ে পূর্ণ করে, এবং ওষুধগুলি ছেড়ে দেওয়ার জন্য "দরজা" যোগ করে।

এই খোলাগুলি অতিরিক্ত ছোট প্রোটিন ক্রম দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় যা "লক" এর মত কাজ করে। স্বাভাবিক শ্বাসনালী এবং ফুসফুসের পরিবেশে, তারা দরজায় ভাঁজ করে, মূলত বুদবুদের ভিতরে অ্যান্টিবায়োটিকগুলিকে আলাদা করে।

COPD এর সাথে ফুসফুসে নির্গত, স্থানীয় অম্লতা লক প্রোটিনের গঠন পরিবর্তন করে, তাই দরজা খুলে দেয় এবং সরাসরি শ্লেষ্মা এবং বায়োফিল্মে অ্যান্টিবায়োটিক ছেড়ে দেয় - মূলত ব্যাকটেরিয়ার প্রতিরক্ষা ভেদ করে এবং তাদের বাড়ির মাঠে লক্ষ্য করে।

কনকেকশন সহ একটি পরীক্ষা একটি পেট্রি ডিশে একটি ল্যাব-উত্থিত বায়োফিল্ম প্রবেশ করেছে। পূর্ববর্তী ধরনের ন্যানো পার্টিকেলের তুলনায় এটি অনেক বেশি কার্যকর ছিল, মূলত কারণ বাহকের দরজা একবার বায়োফিল্ম-এর ভিতরে খোলা হয়েছিল-অন্যান্য ন্যানো পার্টিকেলগুলিতে, অ্যান্টিবায়োটিকগুলি আটকা পড়েছিল।

বাহকগুলি সংক্রামিত এলাকায় আরও গভীর খনন করতে পারে। কোষের বৈদ্যুতিক চার্জ আছে। বাহক এবং শ্লেষ্মা উভয়েরই নেতিবাচক চার্জ রয়েছে, যা-দুটি চুম্বকের একইভাবে চার্জ করা প্রান্তের মতো-বাহককে শ্লেষ্মা এবং বায়োফিল্ম স্তরগুলির গভীরে এবং মাধ্যমে ধাক্কা দেয়।

পথে, শ্লেষ্মার অম্লতা ধীরে ধীরে বাহকের চার্জকে ধনাত্মক পরিবর্তন করে, যাতে একবার বায়োফিল্ম অতিক্রম করার পরে, "লক" প্রক্রিয়াটি খুলে যায় এবং ওষুধ ছেড়ে দেয়।

দলটি ব্যাকটেরিয়া ধ্বংস করার জন্য ন্যানো পার্টিকেলের ক্ষমতাও পরীক্ষা করেছে। একটি থালায়, তারা একাধিক সাধারণ ধরণের সংক্রামক ব্যাকটেরিয়া মুছে ফেলে এবং তাদের বায়োফিল্মগুলি ধ্বংস করে। চিকিত্সা তুলনামূলকভাবে নিরাপদ বলে মনে হয়েছিল। একটি থালায় মানব ভ্রূণের ফুসফুসের কোষে পরীক্ষায় বিষাক্ততার ন্যূনতম লক্ষণ পাওয়া গেছে।

আশ্চর্যজনকভাবে, বাহক নিজেই ব্যাকটেরিয়া ধ্বংস করতে পারে। একটি অম্লীয় পরিবেশের ভিতরে, এর ইতিবাচক চার্জ ব্যাকটেরিয়া ঝিল্লি ভেঙে দেয়। পপড বেলুনের মতো, বাগগুলি তাদের আশেপাশের মধ্যে জেনেটিক উপাদান ছেড়ে দেয়, যা বাহকটি তুলে দেয়।

ফায়ার ড্যাম্পিং

ফুসফুসে ব্যাকটেরিয়া সংক্রমণ অতিরিক্ত সক্রিয় ইমিউন কোষকে আকর্ষণ করে, যা ফুলে যায়। বায়ু থলির আশেপাশের রক্তনালীগুলিও প্রবেশযোগ্য হয়ে ওঠে, যা বিপজ্জনক অণুগুলিকে অতিক্রম করা সহজ করে তোলে। এই পরিবর্তনগুলি প্রদাহ সৃষ্টি করে, এটি শ্বাস নিতে কষ্ট করে।

সিওপিডি-র একটি মাউস মডেলে, নিঃশ্বাসযোগ্য ন্যানো পার্টিকেল চিকিত্সা অতিরিক্ত সক্রিয় প্রতিরোধ ব্যবস্থাকে শান্ত করে। একাধিক ধরণের ইমিউন কোষগুলি সক্রিয়করণের একটি সুস্থ স্তরে ফিরে এসেছে - ইঁদুরগুলিকে একটি অত্যন্ত প্রদাহজনক প্রোফাইল থেকে সংক্রমণ এবং প্রদাহের বিরুদ্ধে লড়াই করার জন্য পরিবর্তন করার অনুমতি দেয়।

নিঃশ্বাসযোগ্য ন্যানো পার্টিকেল দিয়ে চিকিত্সা করা ইঁদুরের ফুসফুসে প্রায় 98 শতাংশ কম ব্যাকটেরিয়া ছিল, বাহক ছাড়া একই অ্যান্টিবায়োটিক দেওয়া ইঁদুরের তুলনায়।

ব্যাকটেরিয়া নিশ্চিহ্ন করা ইঁদুরকে স্বস্তির দীর্ঘশ্বাস দিল। তারা সহজে নিঃশ্বাস ফেলল। তাদের রক্তে অক্সিজেনের মাত্রা বেড়ে যায়, এবং রক্তের অম্লতা - বিপজ্জনকভাবে কম অক্সিজেনের লক্ষণ - স্বাভাবিক অবস্থায় ফিরে আসে।

মাইক্রোস্কোপের নীচে, চিকিত্সা করা ফুসফুস স্বাভাবিক কাঠামো পুনরুদ্ধার করে, শক্ত বাতাসের বস্তা দিয়ে যা ধীরে ধীরে COPD ক্ষতি থেকে পুনরুদ্ধার করে। চিকিত্সা করা ইঁদুরের ফুসফুসে তরল জমা হওয়ার কারণে কম ফোলা ছিল যা সাধারণত ফুসফুসের আঘাতে দেখা যায়।

ফলাফল, যদিও প্রতিশ্রুতিবদ্ধ, শুধুমাত্র ইঁদুরের ধূমপান-সম্পর্কিত COPD মডেলের জন্য। চিকিত্সার দীর্ঘমেয়াদী পরিণতি সম্পর্কে আমরা এখনও অনেক কিছু জানি না।

যদিও আপাতত কোনও পার্শ্বপ্রতিক্রিয়ার লক্ষণ ছিল না, তবে এটি সম্ভব যে ন্যানো পার্টিকেলগুলি সময়ের সাথে সাথে ফুসফুসের ভিতরে জমা হতে পারে যা শেষ পর্যন্ত ক্ষতির কারণ হতে পারে। এবং যদিও বাহক নিজেই ব্যাকটেরিয়া ঝিল্লির ক্ষতি করে, থেরাপি বেশিরভাগই এনক্যাপসুলেটেড অ্যান্টিবায়োটিকের উপর নির্ভর করে। সঙ্গে এন্টিবায়োটিক প্রতিরোধের ক্রমবর্ধমানভাবে, কিছু ওষুধ ইতিমধ্যেই COPD-এর জন্য প্রভাব হারাচ্ছে৷

তাহলে সময়ের সাথে সাথে যান্ত্রিক ক্ষতির সম্ভাবনা থাকে। বারবার সিলিকন-ভিত্তিক ন্যানো পার্টিকেল শ্বাস নেওয়ার ফলে দীর্ঘমেয়াদে ফুসফুসে দাগ হতে পারে। সুতরাং, যখন ন্যানো পার্টিকেলগুলি সিওপিডি পরিচালনার জন্য কৌশলগুলি পরিবর্তন করতে পারে, এটি স্পষ্ট যে আমাদের ফলো-আপ অধ্যয়ন দরকার, দলটি লিখেছিল।

চিত্র ক্রেডিট: স্ফটিক আলো / Shutterstock.com

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://singularityhub.com/2024/02/12/an-antibiotic-you-inhale-can-deliver-medication-deep-into-the-lungs/