एक आश्चर्यजनक नया प्रोटीन प्लेयर पुराने चूहों की याददाश्त बहाल करता है

ठीक है दोस्तों, आइए इसे एक बार और करें.

यदि आप दीर्घायु अनुसंधान का अनुसरण कर रहे हैं, तो आप कहानी पहले से ही जानते हैं: युवा खून, या तो सीधे संचारित या इंजेक्शन बूढ़े चूहों में, पुनर्स्थापित एकाधिक अंग कार्य उनके युवा स्वंय को और जीवन को लंबा करता है.

मांसपेशियाँ पुनर्जीवित हो जाती हैं। हृदय के ऊतक अपनी ताकत पुनः प्राप्त कर लेते हैं। सीखने और याददाश्त के लिए महत्वपूर्ण मस्तिष्क क्षेत्र फिर से सक्रिय हो जाते हैं, जिससे उपचारित बुजुर्ग जानवर समान उम्र के साथियों की तुलना में नए वातावरण को तेजी से और बेहतर तरीके से सीखते और याद करते हैं।

यद्यपि "युवाओं के झरने" की कहावत से दूर, इस थेरेपी ने वैज्ञानिकों और उद्यमियों की रुचि और कल्पना को समान रूप से आकर्षित किया है। क्लिनिकल परीक्षण हैं कार्यों में अल्जाइमर रोग के लिए. वाणिज्यिक कंपनियाँ उन लोगों को प्रयोगात्मक अर्क की पेशकश कर रहे हैं जिनके पास खुद पर परीक्षण करने की इच्छाशक्ति और धन है। बहुत स्पष्ट होना: मनुष्यों पर उपचार डेटा अल्प हैं. हालाँकि, उत्साह पहुँच रहा है एक सर्वकालिक उच्च.

प्रचार-प्रसार को छोड़ दें, तो एक मुख्य प्रश्न बना हुआ है: थेरेपी चूहों में क्यों काम करती है? वह कौन सा घटक है जो एक युवा जानवर के रक्त को पुनर्जीवन देने वाले अमृत में बदल देता है?

इस सप्ताह, सैन फ्रांसिस्को विश्वविद्यालय में शाऊल विलेडा के नेतृत्व में एक टीम ने एक आश्चर्यजनक उम्मीदवार की खोज की: प्लेटलेट फैक्टर 4 (पीएफ4)। प्रोटीन विज्ञान या जीवन के लिए कोई अजनबी बात नहीं है - जब बच्चा घुटनों के खरोंच के साथ घर वापस आता था तो आपके शरीर में संभवतः इसका एक गुच्छा पैदा होता था। पीएफ4 रक्त प्रणाली का हिस्सा है जो टूटी हुई रक्त वाहिकाओं को सील करता है और चोटों के बाद रक्त का थक्का जमने में मदद करता है।

नया अध्ययन, में प्रकाशित प्रकृति, दिखाया कि सरल प्रोटीन एक-तरफ़ा टट्टू से बहुत दूर है। शरीर की घाव भरने वाली मशीन में एक साधारण प्रोटीन कॉग के बजाय, पीएफ4 मस्तिष्क और प्रतिरक्षा प्रणाली के बीच एक राजदूत के रूप में भी कार्य करता है। युवा होने पर, प्रोटीन "द्वारपाल" सूजन को कम करता है और मस्तिष्क के संज्ञानात्मक कार्यों को बनाए रखने में मदद करता है।

दुर्भाग्य से, शरीर में पीएफ4 का स्तर उम्र के साथ कम होता जाता है। यह बूंद मस्तिष्क के "मेमोरी सेंटर" - हिप्पोकैम्पस - में सूजन की चिंगारी भड़काती है और न्यूरॉन्स की संचार करने की क्षमता को बाधित करती है। तंत्रिका नेटवर्क विफल हो जाता है। जैसा कि स्मृति करती है: एक वृद्ध जानवर नई जगहों को याद रखने या नए कार्यों को सीखने के लिए संघर्ष करता है।

यह सब बुरी खबर नहीं है. एक परीक्षण में, पीएफ4 का एक जैब आंशिक रूप से शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली को रीसेट करता है, सूजन को बढ़ावा देने वाले प्रोटीन के स्तर को कम करता है, और बुजुर्ग चूहों में अनुभूति को बढ़ाता है।

विलेडा ने बताया, "मुझे यह बेहद आश्चर्यजनक लगा।" विलक्षणता हब. "आम तौर पर मैं प्लेटलेट्स को सहायक खिलाड़ियों के रूप में सोचता हूं, लेकिन यहां...[वे] संज्ञानात्मक कायाकल्प के सक्रिय चालक हैं।"

"चिकित्सीय संभावनाएं बहुत रोमांचक हैं," कहा हार्वर्ड विश्वविद्यालय में दीर्घायु शोधकर्ता डेविड सिंक्लेयर, जो अध्ययन में शामिल नहीं थे।

मस्तिष्क, शरीर, रक्त

मस्तिष्क को रक्त-मस्तिष्क बाधा नामक एक सेलुलर दीवार द्वारा संरक्षित किया जाता है, जो आम तौर पर बड़े अणुओं को रक्त से मस्तिष्क के ऊतकों में रिसने से रोकता है। हालाँकि, हमारे नोगिन्स रक्त में छोटे रासायनिक दूतों के माध्यम से शरीर के बाकी हिस्सों से लगातार बात करते रहते हैं।

यह अजीब लगता है, लेकिन रक्त में प्रचुर मात्रा में रासायनिक सूचनाएँ होती हैं जो मस्तिष्क को शरीर की स्थिति - भूख, गर्मी, तनाव - के बारे में जानकारी देती हैं। बदले में, ये संदेशवाहक तंत्रिका नेटवर्क गतिविधि और यहां तक ​​कि मस्तिष्क में नए न्यूरॉन्स के जन्म को भी नियंत्रित करते हैं।

एक दशक से भी पहले, विलेडा और सहकर्मियों ने पाया कि युवा चूहों की संचार प्रणाली को बुजुर्ग चूहों के साथ जोड़ने से कृंतक दादाओं के लिए समय पीछे चला गया (युवाओं के लिए बहुत बुरा - वे तेजी से बूढ़े हो गए)। रक्त के तरल घटक, जिसे प्लाज़्मा कहा जाता है, को इंजेक्ट करने से कई अंगों पर समान कायाकल्प प्रभाव पड़ता है।

परिणाम, दूसरों के बीच, कई टीमों को युवा रक्त में "जादुई" घटक की तलाश में ले गया। कुछ ऐसे हैं, जिनमें से प्रत्येक के नाम गूढ़ हैं। उदाहरण?  जीडीएफ11. gpld1. मुद्दा अकादमिक मछली पकड़ने की यात्रा का नहीं है। बल्कि, यह एक रक्त कारक - या संभवतः, कारकों का एक कॉकटेल - ढूंढना है जो उम्र बढ़ने को नियंत्रित करता है। इन प्रोटीनों को लक्षित करके, हम संभावित रूप से उम्र बढ़ने के संकेतों को धीमा या उल्टा कर सकते हैं और उम्र से संबंधित बीमारियों के बोझ से निपट सकते हैं।

अनगढा हीरा

सही। तो प्लेटलेट्स क्यों?

यह युवा रक्त प्रयोगात्मक नुस्खा पर आता है।

प्लाज्मा, रक्त का "पानी वाला" भाग, घुलनशील प्रोटीन से भरा होता है, जैसे सिरप में घुली हुई चीनी। हालाँकि, तथाकथित "युवा रक्त" इंजेक्शन के लिए प्लाज्मा तैयार करने की सामान्य विधि में कुछ प्लेटलेट्स छोड़ दिए जाते हैं। डिनर प्लेट के आकार की ये छोटी रक्त कोशिकाएं आम तौर पर रक्तस्राव को रोकने और घावों को ठीक करने में मदद करती हैं। इस प्रयोगात्मक हिचकी के कारण विलेडा और अन्य प्रयोगशालाएँ पूछने लगीं: रुकिए, क्या प्लेटलेट्स मस्तिष्क की कार्यप्रणाली को बहाल करने में शामिल हैं?

पहले परीक्षण में, टीम ने युवा प्लेटलेट्स के इंजेक्शन वाले चूहों की जीन अभिव्यक्ति प्रोफाइल की तुलना सलाइन दिए गए समान उम्र वाले चूहों से की। उपचार के बाद ढेरों प्रतिरक्षा-संबंधित जीन सामने आए, जो मस्तिष्क में आग लगने की ओर इशारा करते हैं - न्यूरोइन्फ्लेमेशन - उम्र बढ़ने के संकेत के रूप में।

इसके बाद, उन्होंने एक महीने के दौरान बुजुर्ग चूहों में युवा प्लेटलेट्स इंजेक्ट किए। जैब्स ने कई तरीकों से हिप्पोकैम्पस में न्यूरोइन्फ्लेमेशन को कम किया। मस्तिष्क की प्रतिरक्षा कोशिकाएं - जिन्हें माइक्रोग्लिया कहा जाता है - जो आमतौर पर उम्र बढ़ने वाले मस्तिष्क में सूजन को बढ़ावा देती हैं - ठंडी हो गईं। सूजन पैदा करने वाले प्रोटीन का स्तर गिर गया।

एक अप्रत्याशित नायक

महान। लेकिन प्लेटलेट्स में कई प्रोटीन होते हैं। क्या कोई ऐसा है जो सबसे अलग दिखता है? या क्या कई खिलाड़ी समय की मार को उलटने के लिए एक साथ जाल बिछाते हैं?

जैव रासायनिक अध्ययनों की एक श्रृंखला का उपयोग करते हुए, टीम ने अंततः पीएफ4 पर ध्यान केंद्रित किया। प्लेटलेट कारक उम्र बढ़ने से लड़ने के लिए एकदम सही सैनिक प्रतीत होता है: इसका स्तर युवा जानवरों में अधिक होता है, लेकिन वृद्ध जानवरों में तेजी से गिरता है - चूहों और पुरुषों दोनों के ऊतकों में।

युवा प्लेटलेट्स का उपयोग करके बुजुर्ग चूहों में लैब-निर्मित पीएफ4 इंजेक्ट करने से पहले के परिणाम दोहराए गए। हिप्पोकैम्पस में न्यूरोइन्फ्लेमेशन ख़त्म हो गया। माइक्रोग्लिया ठंडा हो गया, उनके आंतरिक प्रो-इंफ्लेमेटरी जीन कम हो गए।

आश्चर्य की बात है कि, प्लेटलेट्स से इलाज किए गए पुराने चूहों के समान, पीएफ4 ने शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली को भी बहाल किया - उदाहरण के लिए, प्रतिरक्षा टी कोशिकाएं - एक अधिक युवा प्रोफ़ाइल के लिए। परिवर्तन केवल वृद्ध चूहों में ही मौजूद थे - युवा चूहों को समान पीएफ4 जैब्स दिए जाने से वे अपने आनंदमय तरीके से आगे बढ़ते रहे, उनके मस्तिष्क की सूजन की स्थिति में कोई बदलाव नहीं हुआ।

“मैं शरीर और मस्तिष्क दोनों में सूजन को उम्र बढ़ने के एक प्रमुख कारक के रूप में देखता हूं। यह वास्तव में एक ऐसी प्रक्रिया प्रतीत होती है जो उम्र बढ़ने को न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारी से जोड़ती है, और मुझे लगता है कि अधिक से अधिक हमारा ध्यान उम्र बढ़ने और बीमारी में संज्ञानात्मक कार्य को बचाने के लिए प्रतिरक्षा प्रणाली को लक्षित करने की ओर स्थानांतरित हो जाएगा,'' विलेडा ने कहा।

पीएफ4 ने उम्रदराज़ मस्तिष्क में प्रतिरक्षा जंगल की आग को कम नहीं किया। आगे के विश्लेषण में पाया गया कि रक्त कारक के इंजेक्शन ने आणविक प्रक्रियाओं का एक झरना हिला दिया जो न्यूरॉन्स को एक-दूसरे से जुड़ने और संवाद करने में मदद करता है, जिसे अक्सर स्मृति और अनुभूति के आधार के रूप में माना जाता है।

फिर अंतिम मान्यता है: बुजुर्ग चूहों को मानव पीएफ4 का इंजेक्शन दो अलग-अलग मेमोरी और नेविगेशन परीक्षणों में उनके साथियों की तुलना में बेहतर प्रदर्शन करता है, जिनमें से दोनों हिप्पोकैम्पस पर भारी दबाव डालते हैं।

दूर से डरावना एक्शन

उम्र बढ़ना जटिल है, और पीएफ4 पहेली का केवल एक हिस्सा है।

लेकिन शायद एक बड़ा हिस्सा. कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन फ्रांसिस्को में डेना डुबल और डेविड कूल्टर, पीएफ4 में भी शामिल है क्लोथो के लिए एक "दूत" के रूप में, एक हार्मोन जो उम्र बढ़ने वाले मस्तिष्क में अनुभूति को बढ़ाता है। इस बीच, क्वींसलैंड विश्वविद्यालय में तारा वाकर पाया व्यायाम के बाद बढ़ा हुआ पीएफ4, नए न्यूरॉन्स उत्पन्न करने और बुजुर्ग चूहों में सीखने और स्मृति को बहाल करने के लिए हिप्पोकैम्पस को बढ़ावा देता है।

विलेडा ने समझाया, ''परिणामों ने मुझे चौंका दिया।'' सभी तीन शोध समूहों ने उम्र बढ़ने का मुकाबला करने के लिए जाने जाने वाले कई उपचारों- युवा रक्त, क्लोथो और व्यायाम में पीएफ4 को एक एकीकृत कारक के रूप में पाया। यह एक अभिसरण तंत्र की ओर इशारा करता है जो शायद उम्र बढ़ने के कई पहलुओं को नियंत्रित करता है।

"मैं वास्तव में इस तथ्य से स्तब्ध था कि कई समूहों ने एक ही कायाकल्प कारक की पहचान की, और वास्तव में सोचता हूं कि संज्ञानात्मक कार्य को बढ़ावा देने की कोशिश करते समय परिधीय प्रतिरक्षा प्रणाली को लक्षित करना आशाजनक साबित होगा," विलेडा ने कहा।

इसका मतलब यह नहीं है कि पीएफ4 है la समय की टिक-टॉक के विरुद्ध चांदी की गोली। उम्र बढ़ना हर किसी के जीव विज्ञान को थोड़ी अलग तरह से चुनौती देता है। पीएफ4-अन्य युवा-समर्थक कारकों की तरह-जैसे-जैसे हम भूरे रंग के होते जाते हैं, स्वास्थ्य को बढ़ाने के लिए तस्वीर का केवल एक हिस्सा हो सकता है।

"आखिरकार, मुझे लगता है कि यह एक संयुक्त रणनीति होगी जो पूर्ण 'कायाकल्प' प्रभाव उत्पन्न करेगी," विलेडा ने कहा।

छवि क्रेडिट: सैंडी मिलर / Unsplash

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• स्रोत: https://singularityhub.com/2023/08/18/a-surprising-new-protein-player-restores-memory-in-old-mice/