আমরা কি বার্ধক্য থেকে হার্ট বন্ধ করতে পারি? এই ল্যান্ডমার্ক জেনেটিক স্টাডি একটি শুরু

হৃদয় ভাঙার জন্য নয়। তবুও বয়সের সাথে সাথে এটি ঘটে। এমনকি স্বাস্থ্যকর খাদ্যাভ্যাস এবং ব্যায়ামের মাধ্যমেও, আমাদের বয়স ধীরে ধীরে বাড়তে থাকে, ফলে ধমনী, ভঙ্গুর রক্তনালী এবং শেষ পর্যন্ত হার্ট ফেইলিউরের ঝুঁকি থাকে।

কেন?

বিজ্ঞানীরা দীর্ঘদিন ধরে এই রহস্য উদঘাটন করতে চেয়েছেন যে কীভাবে বার্ধক্য হৃদরোগের ঝুঁকি বাড়ায়, এটি আমাদের সময়ের প্রধান হত্যাকারী। এটি একটি কঠিন সমস্যা: অনেক জৈবিক দিক, লালন-পালনের জন্য প্রকৃতিকে বিস্তৃত করে, সূক্ষ্মভাবে হৃদয়ের স্বাস্থ্যকে প্রভাবিত করতে পারে। রহস্য উন্মোচন করার জন্য, কিছু পরীক্ষা-নিরীক্ষা অর্ধ শতাব্দীরও বেশি সময় ধরে চলে এবং কয়েক লক্ষ লোকে স্কেল করে।

ভাল খবর? আমরা ক্লু পেয়েছি. বয়সের সাথে, হৃদপিন্ডের কোষগুলি তাদের কার্যকারিতাকে ব্যাপকভাবে পরিবর্তন করে, অবশেষে সংকোচন এবং মুক্তির জন্য সংগ্রাম করে। একটি নতুন গবেষণা প্রকাশিত প্রকৃতি বয়স কেন এটি ঘটছে তা উদ্ঘাটন করতে জেনেটিক কোডের গভীরে তাকান।

0 থেকে 82 বছর বয়সী এক ডজন স্বেচ্ছাসেবক দিয়ে শুরু করে, দলটি 56টি হৃৎপিণ্ডের পেশী কোষ বা কার্ডিওমায়োসাইটের সম্পূর্ণ জিনোম সিকোয়েন্স করেছে। ফলাফল হল বার্ধক্যজনিত হৃদয়ে জেনেটিক পরিবর্তনের প্রথম ল্যান্ডস্কেপ পেইন্টিং। আমাদের বয়স বাড়ার সাথে সাথে হার্ট ডিএনএ স্তরে দ্বিগুণ আঘাতে আঘাত পায়। কোষের জেনেটিক কোড শারীরিকভাবে ভেঙে যায়, যখন তাদের ডিএনএ মেরামত করার ক্ষমতা নষ্ট হয়ে যায়।

এটা একটা বিশাল চমক। মস্তিষ্কের কোষের মতো, কার্ডিওমায়োসাইটগুলি হল জৈবিক শেষ খেলা, যাতে তারা আর নতুন এবং ছোট বংশধরে বিভক্ত হতে পারে না। এই ধরনের কোষে সাধারণত একটি প্রতিরক্ষামূলক "বর্ম" থাকে, যে কারণে তারা মিউটেশনের জন্য কম সংবেদনশীল।

কার্ডিওমায়োসাইটসের জন্য তাই নয়। নিউরনগুলির তুলনায়, কোষগুলি বয়সের সাথে দ্রুত ডিএনএ ক্ষত জমা করে এবং তিনগুণ দ্রুত গতিতে, নিউরনগুলি একটি অত্যন্ত জটিল এবং বিশেষত সূক্ষ্ম ধরণের কোষ হওয়া সত্ত্বেও।

"আপনি বয়স বাড়ার সাথে সাথে এবং আরও মিউটেশন পান, আপনি ক্ষতিকারক প্রভাবগুলি যুক্ত করছেন যা হৃদপিন্ডকে রোগের দিকে ঠেলে দিতে পারে," বলেছেন অধ্যয়নের লেখক ডাঃ মিং হুই চেন, বোস্টন শিশু হাসপাতালের একজন কার্ডিওলজিস্ট। "এটি এমন একটি বিন্দুতে পৌঁছাতে পারে যেখানে এত বেশি ডিএনএ ক্ষতিগ্রস্ত হয় যে হৃদয় আর ভালভাবে স্পন্দিত হতে পারে না।"

ফলাফলগুলি আমাদের বার্ধক্যজনিত হৃদয়ের পাখি-চোখের দৃশ্য দেয়। একটি ধাঁধার মত, তারা "কার্ডিয়াক কর্মহীনতার উপর বার্ধক্যের প্রভাব বোঝার জন্য একটি দৃষ্টান্ত প্রদান করে," লেখক লিখেছেন।

তোমার মনকে একটু বিশ্রাম দাও

কার্ডিওমায়োসাইটগুলি শক্ত প্রাণী। একটি পাম্প কল্পনা করুন যেটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে এবং নির্ভরযোগ্যভাবে সঠিক পরিমাণে রক্ত ​​বের করে দেয়, একটি সংবেদনশীল চাপ দিয়ে, আপনার পুরো শরীরকে পুষ্টি দিয়ে জল সরবরাহ করে। আপনি যদি নদীর গভীরতানির্ণয়ের কাজ করে থাকেন তবে এটি কঠিন। তবুও এই কোষগুলি সিঙ্কে কাজ করে, বেশিরভাগ হিক্কা ছাড়াই, আপনার পুরো জীবনকালের জন্য। এটি একটি সূক্ষ্ম ভারসাম্য: খুব কম চাপ বা গতি আপনার মস্তিষ্ক এবং রক্তের অন্যান্য অংশকে বঞ্চিত করে। অত্যধিক, এবং এটা তরল একটি বড় বাগান পায়ের পাতার মোজাবিশেষ, উচ্চ চাপে, একটি স্টার্টার পাত্রে অঙ্কুরিত একটি ক্ষুদ্র ভেষজ মধ্যে squirting মত.

রাবার বাগানের পায়ের পাতার মোজাবিশেষের মতো, কার্ডিওমায়োসাইটগুলি বয়সের সাথে হ্রাস পায়। বেশিরভাগ হার্ট ফেইলিউরের ক্ষেত্রে 65 বছরের বেশি বয়সী লোকেদের মধ্যে ঘটে, এমনকি যখন তারা তুলনামূলকভাবে সুস্থ থাকে—অর্থাৎ উচ্চ রক্তের কোলেস্টেরল, রক্তচাপ বা অন্য কোনো সাধারণ ঝুঁকির কারণ ছাড়াই। কিন্তু সব না.

"প্রথাগত ঝুঁকির কারণগুলির উপর ভিত্তি করে কম বা মধ্যবর্তী ঝুঁকিতে থাকা কিছু ব্যক্তি এখনও হৃদরোগের সম্মুখীন হন, পরামর্শ দেন যে অতিরিক্ত, অজ্ঞাত কারণগুলি গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে," লেখক লিখেছেন। বয়স্ক জনসংখ্যার মধ্যে হৃদরোগের কারণ কী?

আমার হার্টের ডিএনএ খুলে দিন

প্রশ্নটি মোকাবেলা করে, দলটি একটি শক্তিশালী জেনেটিক টুলে পরিণত হয়েছে: একক-কোষ সিকোয়েন্সিং, যা প্রতিটি বিশ্লেষণ করা কোষের ডিএনএ চেইন প্রতিলিপি করে। কৌশলটি ব্যক্তিত্বকে ক্যাপচার করে-উদাহরণস্বরূপ, জেনেটিক এবং অন্যান্য পরিবর্তনগুলি-যা একই সাথে শত শত কোষ বিশ্লেষণ এবং গড় করলে তা অস্পষ্ট হয়ে যাবে।

একটি কোষের জিনোমের বৈচিত্র্য অধ্যয়নের নকশায় সামনে এবং কেন্দ্রে ছিল। গবেষণার লেখক ডঃ সঙ্গীতা চৌধুরী বলেন, "এই প্রথম সোমাটিক মিউটেশনগুলি একক কোষের স্তরে মানুষের হৃদয়ে দেখা হয়েছে।"

দলটি হৃৎপিণ্ডের কোষের ডিএনএ স্বাক্ষর কীভাবে বয়সের সাথে পরিবর্তিত হয় তার উপর নির্ভর করে। এই ধরনের মিউটেশনগুলিকে "সোমাটিক মিউটেশন" বলা হয় কারণ সেগুলি পরবর্তী প্রজন্মের কাছে পাঠানো যায় না।

সমস্ত কোষ একইভাবে নির্মিত হয় না। কিছু, যকৃতের কোষের মতো, ক্ষতির একটি ভাল পরিমাণ পরিচালনা করতে পারে এবং নিজেদের পূরণ করতে পারে। অন্যরা, যেমন কার্ডিওমায়োসাইট, আর বিভাজন করতে পারে না, এবং ডিএনএ-র কোনো ক্ষতি নিজেরাই নিতে হবে। বয়সের সাথে, এই কোষগুলি জেনেটিক মিউটেশন জমা করতে পারে। এগুলি চতুর: বেশিরভাগেরই কোনও সুস্পষ্ট প্রভাব নেই, তবে কিছু, হরর মুভি ভিলেনের মতো, নীরবে কোষগুলিকে ক্যান্সারে পরিণত করতে ট্রিগার করতে পারে, এমনকি তাদের মেরে ফেলতে পারে। এই মিউটেশনগুলি পূর্বে করোনারি ধমনী রোগের সাথে যুক্ত ছিল, যা বয়সের সাথে হার্টের সমস্যার একটি প্রধান কারণ।

হৃদরোগের দিকে পরিচালিত মিউটেশনাল স্বাক্ষরগুলি ক্যাপচার করার চেষ্টা করে, দলটি শৈশব থেকে বয়স্ক ব্যক্তিদের থেকে দান করা হৃদয়ের জিনে গভীরভাবে ডুব দেয়। নিউক্লিয়াসকে বিচ্ছিন্ন করা—গোলাকার, এপ্রিকট-বীজের মতো গঠন যা ডিএনএ রাখে—তারা তাদের পদ্ধতির মূল্যায়ন করে এবং তারপর তিনটি ভিন্ন বয়সের জিনগত ক্রম তুলনা করে।

তারা একটি প্রধান পার্থক্যের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছিল: একক-নিউক্লিওটাইড মিউটেশন (এটিকে একক-নিউক্লিওটাইড পলিমারফিজমও বলা হয়, বা SNPs)। এই পরিবর্তনগুলি সহজ: এগুলি জিনোমে একটি একক-অক্ষরের অদলবদল, বলুন, একটি সম্পূর্ণ অংশ যা বিপরীত বা সদৃশ। SNPs, যখন সামগ্রিকভাবে মূল্যায়ন করা হয়, তাতে প্রচুর তথ্য থাকে। তারা সোমাটিক মিউটেশনের সবচেয়ে সাধারণ রূপ।

বিশ্বের মানচিত্রে পিনের মতো ভ্রমণ চিহ্নিত করে, পর্যাপ্ত SNP মিউটেশন সহ, এটি একটি সম্পূর্ণ "মানচিত্র" বা স্বাক্ষর তৈরি করা সম্ভব, যা নির্দিষ্ট জৈবিক প্রক্রিয়া বা রোগের সাথে লিঙ্ক করে। উদাহরণস্বরূপ, ধূমপান তামাক বা ডিএনএ মেরামতের সমস্যাগুলির সাথে সম্পর্কিত সেলুলার পরিবর্তনগুলির জন্য একটি মানচিত্র রয়েছে৷

"মিউটেশনাল স্বাক্ষর এবং তাদের গঠনের প্রক্রিয়া বোঝা আমাদের ডিএনএ ক্ষতি এবং বার্ধক্যজনিত হৃদয়ে রোগের অগ্রগতির প্রক্রিয়া আবিষ্কার করতে পারে," লেখক বলেছেন।

প্রায় 60 টি নমুনা সিকোয়েন্সিং করে, দলটি তখন ডাটা পার্স করার জন্য একটি অ্যালগরিদমে কাজ করে, এটিকে COSMIC নামক একটি সুপরিচিত ক্যান্সার সিগনেচার ডাটাবেসের সাথে তুলনা করে। ডিএনএ সম্পাদনাগুলি বয়সের সাথে বৃদ্ধি পেয়েছে, মিউটেশনের ধরনগুলি চারটি ভিন্ন ধরণের স্বাক্ষরের সাথে মানানসই হয়েছে। স্বাক্ষর A, উদাহরণস্বরূপ DNA অক্ষর C এবং T অদলবদল করেছে। যদিও এটি খুব বেশি মনে নাও হতে পারে, কল্পনা করুন এই নিবন্ধের সমস্ত Cs-কে Ts দিয়ে প্রতিস্থাপন করুন, বা এর বিপরীতে-এটি পুরো পাঠকে ভেঙে ফেলবে।

স্বাক্ষরগুলির আণবিক আন্ডারপিনিংয়ের দিকে আরও খোঁজ করে, দলটি হার্টের বার্ধক্য এবং কর্মহীনতার জন্য একটি সম্ভাব্য অপরাধী খুঁজে পেয়েছে: অক্সিডেটিভ স্ট্রেস। একটি কোষের স্বাভাবিক বিপাকের একটি দুর্ভাগ্যজনক উপজাত, এই অণুগুলি ছোট কামানের বলের মতো কাজ করে, কোষ, ডিএনএ এবং তাদের ঝিল্লির অভ্যন্তরে সর্বনাশ ঘটায়। যদিও অল্প বয়স্ক কোষগুলির সাধারণত দুষ্ট আক্রমণগুলি প্রতিরোধ করার উপায় থাকে, বয়স্করা ধীরে ধীরে এই ক্ষমতা হারায়। ফলাফল সুন্দর না. উদাহরণস্বরূপ, হার্টের কোষগুলি ক্ষতিগ্রস্ত ডিএনএ অক্ষরগুলির সাথে শেষ হতে পারে যখন একই সাথে তাদের জিনোম মেরামত প্রক্রিয়া ধ্বংস হয়ে যায়।

একটি উপায়ে, এটি এতটা আশ্চর্যজনক নয়, চেন বলেছেন। "কারণ হৃৎপিণ্ড সর্বদা পাম্প করে, এটি প্রচুর শক্তি ব্যবহার করে," যা রাসায়নিক তৈরি করে যা ডিএনএকে ক্ষতি করতে পারে। ধাক্কা হিসাবে যা এসেছিল তা হল ক্ষতি প্রতিরোধ করার জন্য হৃদয়ের বিশেষ ক্ষমতা। কার্ডিওমায়োসাইটের তাদের ক্রোমোজোমকে দ্বিগুণ করার ক্ষমতা রয়েছে, তাদের ডিএনএ-তে নিরলস আক্রমণের বিরুদ্ধে বাফারিং।

আপাতত, অধ্যয়নটি কেবল দেখায় যে বয়সের সাথে সাথে সোমাটিক মিউটেশন বৃদ্ধি পায়, যা ক্ষতিগ্রস্থ হৃৎপিণ্ডের কোষগুলির সাথে সম্পর্কযুক্ত। ডিএনএ লেটার অদলবদল হয় কিনা কারণ হার্টের আঘাত নির্ধারণ করা বাকি। কিন্তু গবেষণাটি বৃহৎ স্কেলে একক-কোষ স্তরে হৃদরোগের ব্যবচ্ছেদ করার জন্য প্রথম। এটা অপেশাদার দূরবীণ থেকে জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপে যাওয়ার মতো—আমরা এখন প্রতিটি কোষকে বিশ্লেষণ করতে পারি, আকাশের একটি তারার মতো, একটি বার্ধক্যজনিত হৃদয়ের ভিতরে তার ডিএনএ পার্স করে।

কার্ডিওমায়োসাইটস বাদ দিয়ে, "আমরা হার্টের বিভিন্ন ধরণের কোষের দিকেও নজর দিতে চাই," বলেন চৌধুরী। "আমরা শুধুমাত্র আইসবার্গের অগ্রভাগ স্পর্শ করেছি।"

চিত্র ক্রেডিট: আনাইতস্মি / Shutterstock.com