মা থেকে মোবাইল জিন শিশুর মাইক্রোবায়োমকে আকার দেয়

একজন মা তার শিশুকে তার সবকিছু দেয়: ভালবাসা, আলিঙ্গন, চুম্বন ... এবং ব্যাকটেরিয়ার একটি শক্তিশালী বাহিনী।

এই সাধারণ কোষগুলি, যা জন্মের সময় মা থেকে শিশুর দিকে যাত্রা করে এবং এর পরের ঘনিষ্ঠ যোগাযোগের মাসগুলিতে, শিশুর মাইক্রোবায়োমের প্রথম বীজ গঠন করে — শরীরের সুস্থ কার্যকারিতার সাথে আবদ্ধ সিম্বিওটিক অণুজীবের বিবর্তিত সম্প্রদায়। ম্যাসাচুসেটস ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি এবং হার্ভার্ড ইউনিভার্সিটির ব্রড ইনস্টিটিউটের গবেষকরা সম্প্রতি প্রথম বৃহৎ আকারের জরিপ পরিচালনা করেছেন কীভাবে একজন মা এবং তার শিশুর মাইক্রোবায়োম জীবনের প্রথম বছরে একত্রিত হয়। তাদের নতুন গবেষণা, প্রকাশিত কোষ ডিসেম্বরে দেখা গেছে যে এই মাতৃ অবদান সম্পূর্ণ কোষে সীমাবদ্ধ নয়। মোবাইল জেনেটিক এলিমেন্ট নামক ডিএনএর ছোট ছোট স্নিপেটগুলি মায়ের ব্যাকটেরিয়া থেকে শিশুর ব্যাকটেরিয়ায়, এমনকি জন্মের কয়েক মাস পরেও।

এই ধরনের স্থানান্তর, যা একটি শিশুর মাইক্রোবায়োম চাষে আগে কখনও দেখা যায়নি, বৃদ্ধি এবং বিকাশের প্রচারে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করতে পারে। একটি শিশুর মাইক্রোবায়োম কীভাবে বিবর্তিত হয় তা বোঝার ফলে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে যে কেন কিছু শিশু অন্যদের তুলনায় কিছু নির্দিষ্ট রোগে বেশি আক্রান্ত হয়, বলেন ভিক্টোরিয়া কার, ওয়েলকাম সেঙ্গার ইনস্টিটিউটের একজন প্রধান বায়োইনফরম্যাটিশিয়ান যিনি এই গবেষণার অংশ ছিলেন না।

"এটি একটি বড় প্রশ্ন: আমরা কিভাবে আমাদের জীবাণু পেতে পারি?" বলেছেন নিকোলা সেগাটা, ইতালির ট্রেন্টো বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন অধ্যাপক যিনি গবেষণার অংশ ছিলেন না।

আমাদের দেহে মানুষের কোষের মতো প্রায় অনেক ব্যাকটেরিয়া কোষ রয়েছে এবং তাদের বেশিরভাগই আমাদের অন্ত্রের ভিতরে বাস করে। আমাদের প্রত্যেকেই সারা জীবন ধরে অর্জিত ব্যাকটেরিয়া প্রজাতি এবং স্ট্রেনের বিশাল বৈচিত্র্যময় গ্রন্থাগারকে আশ্রয় করে। কিন্তু শিশুরা প্রায় জীবাণুমুক্ত হতে শুরু করে। জীবাণুর প্রথম প্রধান আধান জন্মের সময় মায়ের কাছ থেকে আসে বলে মনে করা হয় কারণ শিশুটি গর্ভ থেকে বেরিয়ে যায়। এই ব্যাকটেরিয়া উপহারটি শরীরের একটি সমৃদ্ধ মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের জন্য ভারা তৈরি করে যা আমাদের সারাজীবন ধরে রাখে। (সিজারিয়ান সেকশনের মাধ্যমে জন্মগ্রহণকারী শিশুরা যোনিপথে জন্মের পর শিশুরা যে জীবাণুগুলি পায় সে একই প্রাথমিক আধান পায় না, তবে তারা ধীরে ধীরে পরে তাদের সংগ্রহ করে।)

মাইক্রোবায়োমের প্রভাবগুলির মধ্যে একটি, সেগাটা ব্যাখ্যা করেছেন, জীবনের প্রথম কয়েক বছরে তার হোস্টের ইমিউন সিস্টেম এবং বিপাককে কন্ডিশন করা। এই প্রাথমিক প্রশিক্ষণের দিনগুলি "দীর্ঘস্থায়ী পরিণতি হতে পারে যা এখনই বোঝা কঠিন," তিনি বলেছিলেন।

কারণ মাইক্রোবায়োম দ্বারা তৈরি মেটাবোলাইট বা বিপাকের রাসায়নিক দ্রব্যগুলি শিশুর জ্ঞানীয় এবং ইমিউন সিস্টেমের বিকাশকে প্রভাবিত করে বলে মনে করা হয়, বিশেষ করে জন্মের আগে এবং পরে 1,000 দিনের মধ্যে একটি সংবেদনশীল সময়কালে। ক্যারোলিনা জব্বার, গোথেনবার্গ বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন ইন্টারনিস্ট এবং গবেষক যিনি নতুন কাগজের সহ-প্রধান লেখক।

নতুন গবেষণায় নেতৃত্বে ড রমনিক জেভিয়ার, ব্রড ইনস্টিটিউটের ক্লারম্যান সেল অবজারভেটরির পরিচালক, গবেষকরা 70 জোড়া মা এবং তাদের বাচ্চাদের থেকে মলের নমুনা সংগ্রহ করেছেন, গর্ভাবস্থার প্রথম দিকে শুরু করে এবং শিশুর প্রথম বছর পর্যন্ত অব্যাহত থাকে। গবেষকরা তারপরে নমুনায় উপস্থিত জীবাণু এবং যৌগগুলির মিশ্রণ জরিপ করেন এবং কোন প্রজাতি এবং কোন জীবাণুর স্ট্রেন উপস্থিত ছিল তা নির্ধারণ করতে জেনেটিক বিশ্লেষণ চালিয়েছিলেন। এই ডেটার সাহায্যে, তারা দেখতে পেত যে সেই সময়ে মা এবং শিশুদের মাইক্রোবায়োমগুলি কীভাবে একত্রিত হয়েছিল।

তারা যেমনটি আশা করেছিল, শিশুদের মাইক্রোবায়োমগুলি তাদের মায়ের থেকে আলাদা ছিল এবং তাদের মাইক্রোবায়োমের উপর খাদ্যের প্রভাব স্পষ্ট ছিল। শিশুদের শত শত মেটাবোলাইট ছিল যা তাদের মায়েরা ছিল না।

দলের জন্য বড় আশ্চর্যের বিষয় ছিল যে এমনকি যখন একটি শিশুর মায়ের মধ্যে থাকা দরকারী ব্যাকটেরিয়া স্ট্রেনের অভাব ছিল, তখনও শিশুর মাইক্রোবায়োমে সেই স্ট্রেনের সাথে সম্পর্কিত জিনের স্নিপেট ছিল।

"কিভাবে প্রজাতি শিশু জীবাণু গঠনকে প্রভাবিত করতে পারে এমনকি এটির অংশ না হয়েও?" জব্বার মো. তিনি এবং তার ল্যাব সঙ্গীরা আশ্চর্য হতে শুরু করেছিলেন যে এটি অনুভূমিক জিন স্থানান্তর দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে, এটি একটি অদ্ভুত প্রক্রিয়া যেখানে একটি প্রজাতির জিন সন্তানের কাছে না গিয়ে অন্য প্রজাতিতে চলে যায়। অনুভূমিক জিন স্থানান্তর ব্যাকটেরিয়া সম্প্রদায়ের মধ্যে সাধারণ - তারা বিভিন্ন রোগজীবাণুতে অ্যান্টিবায়োটিক-প্রতিরোধী জিনের বিস্তারে ব্যাপক অবদান রাখে, উদাহরণস্বরূপ - এবং সেগুলি ঘটতেও পাওয়া গেছে বহুকোষী জীবের মধ্যে.

তবুও, গবেষকরা ব্যাকটেরিয়া সম্প্রদায়ের মধ্যে শত শত জিন দেখতে প্রস্তুত ছিলেন না - মায়ের মাইক্রোবায়োম থেকে শিশুর মধ্যে। "এটি সেই জিনিসগুলির মধ্যে একটি যা আপনি প্রথমে নিজেকে বিশ্বাস করেন না," বলেন টমি ভাতানেন, যিনি হেলসিঙ্কি বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন গবেষণা ফেলো এবং কাগজের সহ-প্রধান লেখক।

গবেষকরা অনুমান করেন যে অনুভূমিক জিন স্থানান্তর সবচেয়ে সুস্পষ্ট হতে পারে যখন মায়ের অন্ত্রে বিকাশকারী ব্যাকটেরিয়া শিশুর অন্ত্রের অপরিচিত পরিবেশে বেঁচে থাকতে পারে না। মায়ের ব্যাকটেরিয়া মায়ের দুধের মাধ্যমে বা শিশুর গিলে ফেলা স্পোর হিসাবে শিশুর শরীরে প্রবেশ করতে পারে। কিছু ব্যাকটেরিয়া অনিবার্যভাবে সন্তানের শরীরে উপনিবেশ করতে ব্যর্থ হবে এবং অদৃশ্য হয়ে যাবে। কিন্তু কিছু নির্দিষ্ট জিন সিকোয়েন্সের জন্য তারা আরও সফল ব্যাকটেরিয়ায় প্রবেশের জন্য যথেষ্ট দীর্ঘস্থায়ী হতে পারে। যদি সেই জেনেটিক সিকোয়েন্সগুলি শিশুর অন্ত্রের ভিতরে ব্যাকটেরিয়ার জিনোমের মধ্যে রুট করে, তাহলে তারা যে ফাংশনগুলিকে এনকোড করে তা নিয়ে আসতে পারে৷

"সত্যি যে এমনকি একটি দাতা কোষের একটি ক্ষণস্থায়ী অস্তিত্ব সেই অবিরাম ব্যক্তিদের উপর এমন প্রভাব ফেলতে পারে তা সত্যিই চিত্তাকর্ষক," ক্যার বলেছিলেন।

কিছু ক্ষেত্রে, এই হপগুলি প্রোফেজেস দ্বারা সম্ভব হয়ে থাকতে পারে - সুপ্ত ভাইরাস যা ব্যাকটেরিয়াতে প্রতিলিপি করে। শিশুর অন্ত্রের চাপপূর্ণ পরিবেশে, প্রোফেজগুলি সক্রিয় হয়ে উঠতে পারে এবং ব্যাকটেরিয়ার মধ্যে চলতে শুরু করতে পারে, তাদের সাথে এমবেডেড ব্যাকটেরিয়া জিন বহন করে।

শিশুর মলের নমুনার বিশ্লেষণে, ভাতানেন, জব্বার এবং তাদের সহকর্মীরা একটি আপাত উদাহরণ শনাক্ত করেছেন: একটি প্রোফেজ যা একটি ব্যাকটেরিয়া প্রজাতির ডিএনএ-তে একত্রিত হয়েছিল মাস পরে একটি ভিন্ন ব্যাকটেরিয়ামে প্রদর্শিত হয়েছিল।

"এটি বেশ বিশ্বাসযোগ্য প্রমাণ যে এই বিশেষ ফেজটি দুটি ভিন্ন প্রজাতির মধ্যে ঝাঁপিয়ে পড়েছে," ভাটানেন বলেছিলেন। গবেষকরা আরও দেখেছেন যে জিনগুলি অন্যান্য উপায়ে ব্যাকটেরিয়া প্রজাতির মধ্যে ঝুলেছে, যেমন সরাসরি কোষ থেকে কোষের যোগাযোগের মাধ্যমে বা পরিবেশে মুক্তি পাওয়া ব্যাকটেরিয়া কোষের সাথে জড়িত ডিএনএ।

জিনের একটি বড় দল যা লাফিয়েছে সেলুলার যন্ত্রপাতিকে এনকোড করেছে যা অনুভূমিক জিন স্থানান্তর সম্ভব করে তোলে। অন্যান্য মোবাইল সিকোয়েন্সগুলি কার্বোহাইড্রেট এবং অ্যামিনো অ্যাসিড বিপাকের সাথে সাহায্য করেছিল এবং তাই ব্যাকটেরিয়াগুলিকে ব্যাপকভাবে উপকৃত করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ফলাফলগুলি পরামর্শ দেয় যে বুকের দুধে পাওয়া কার্বোহাইড্রেটের হজমের সাথে সম্পর্কিত জিনগুলি এইভাবে মা থেকে শিশুদের মধ্যে ভাগ করা যেতে পারে, জব্বার বলেন। গবেষকরা নিশ্চিতভাবে জানেন না যে অনুভূমিক স্থানান্তরগুলি শিশুকে সরাসরি উপকৃত করে, তবে আরও সক্ষম অন্ত্রের মাইক্রোবায়োম একত্রিত করে, তারা শিশুর রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতার বিকাশে সাহায্য করতে পারে।

এর মধ্যে কিছু জেনেটিক সিকোয়েন্স জন্মের কয়েক মাস পর নতুন ব্যাকটেরিয়ায় আবির্ভূত হয়, যা নির্দেশ করে যে সেই সময়ে স্থানান্তর অব্যাহত ছিল। জন্মের আগেও স্থানান্তর ঘটছিল কিনা তা স্পষ্ট নয়, তবে গবেষকরা খুঁজে পেয়েছেন যে গর্ভাবস্থায় মায়ের মাইক্রোবায়োম বিবর্তিত হয়েছিল। কিছু পরিবর্তন শরীরের গ্লুকোজ সহ্য করার ক্ষমতাকে প্রভাবিত করতে পারে বলে মনে হচ্ছে। এই অনুসন্ধানগুলি পরামর্শ দেয় যে কিছু লোকের ডায়াবেটিস গর্ভাবস্থায় বিকাশ লাভ করে মাইক্রোবায়োমের সাথে যুক্ত হতে পারে।

গবেষকরা যখন শিশুদের কাছ থেকে মলের নমুনা সংগ্রহ করেন, তখন তারা তাদের ইমিউন কোষের নমুনাও নেন। এখন তারা সেই নমুনাগুলি ব্যবহার করার পরিকল্পনা করছে কিভাবে শিশুদের বহন করে এমন ব্যাকটেরিয়াগুলি সহ, যে ব্যাকটেরিয়াগুলি এই মোবাইল উপাদানগুলি ধারণ করে, রোগ প্রতিরোধক কোষগুলির সাথে যোগাযোগ করে। এই পরীক্ষাগুলি থেকে অন্তর্দৃষ্টিগুলি কীভাবে এবং কেন কিছু লোক অ্যালার্জি বা অটোইমিউন রোগগুলি বিকাশ করে সে সম্পর্কে আরও ভাল বোঝার দিকে পরিচালিত করতে পারে।

1940-এর দশকে অগ্রণী জেনেটিসিস্ট বারবারা ম্যাকক্লিনটক এগুলি আবিষ্কার করার পর থেকে এই ধরনের মোবাইল উপাদানগুলির অস্তিত্ব জানা যায়, একটি কৃতিত্ব যার জন্য তিনি নোবেল পুরস্কার জিতেছিলেন। "কিন্তু সম্প্রতি পর্যন্ত এটি সত্যিই এত গভীরতার জন্য চিহ্নিত করা হয়নি," কার বলেন। "এখন যেহেতু আমরা আরও অন্তর্দৃষ্টি পাচ্ছি, আমরা বুঝতে পারছি যে প্রকৃতপক্ষে, মোবাইল জেনেটিক উপাদানগুলি আগের তুলনায় অনেক বেশি প্রভাব ফেলছে।"

আমাদের মধ্যে, দেখা যাচ্ছে, সেই প্রভাব জীবনের খুব তাড়াতাড়ি শুরু হয়।