क्षतिग्रस्त ऊतकों को ठीक करने के लिए खनिज महत्वपूर्ण हो सकते हैं, शोध से पता चलता है | स्वास्थ्य


टेक्सास ए एंड एम विश्वविद्यालय में बायोमेडिकल इंजीनियरिंग विभाग और मेडिसिन कॉलेज के शोधकर्ताओं के बीच एक सहयोग जीन अभिव्यक्ति को विनियमित करने में खनिजों की महत्वपूर्ण भूमिका की पहचान करता है, इस प्रकार एक कोशिका को प्रोटीन की संख्या को नियंत्रित करना चाहिए, जिससे ऊतक पुनर्जनन को प्रोत्साहित किया जा सके और सेलुलर पहचान को फिर से परिभाषित किया जा सके। . यह शोध भविष्य के अध्ययनों के लिए विशिष्ट खनिजों की भूमिका की पहचान करने का मार्ग प्रशस्त करता है, साथ ही साथ क्षतिग्रस्त ऊतकों को ठीक करने के लिए खनिज दवाओं की अगली पीढ़ी को डिजाइन करने के लिए उन्हें कैसे इकट्ठा किया जा सकता है। यह अध्ययन हाल ही में साइंस एडवांस में प्रकाशित हुआ था। (यह भी पढ़ें: अनाज भराव के दिमाग के अंदर: नाश्ते पर श्वेता शिवकुमार)

खनिज अकार्बनिक तत्व हैं जो कई महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, शरीर के हजारों जैविक कार्यों को विनियमित करने के लिए विटामिन, एंजाइम, हार्मोन और अन्य पोषक तत्व सहकारकों के साथ अंतःक्रियात्मक रूप से काम करते हैं। हालांकि कई खनिजों को जीन अभिव्यक्ति और सेलुलर गतिविधि को विनियमित करने के लिए दिखाया गया है, बहुत कम काम ने अंतर्निहित आणविक तंत्र को समझने पर ध्यान केंद्रित किया है।

इस इंजीनियरिंग अनुसंधान समूह का नेतृत्व डॉ अखिलेश गहरवार, बायोमेडिकल इंजीनियरिंग के एसोसिएट प्रोफेसर और प्रेसिडेंशियल इम्पैक्ट फेलो, डॉ इर्तिशा सिंह, टेक्सास ए एंड एम में आणविक और सेलुलर मेडिसिन विभाग में सहायक प्रोफेसर और अध्ययन के सह-संबंधित लेखक के सहयोग से करते हैं। जहां मानव स्टेम कोशिकाओं को अस्थि कोशिकाओं की ओर निर्देशित करने के लिए खनिज-आधारित नैनोकणों का एक नया वर्ग पेश किया गया है। इन नैनोकणों को विशेष रूप से नैनोसिलिकेट्स के रूप में जाना जाता है, और उनके साथ, टीम स्टेम सेल भेदभाव को निर्देशित करने के लिए जीन अभिव्यक्ति प्रोफाइल को विनियमित करने में खनिजों की भूमिका निर्धारित करने में सक्षम है।

ये नैनोसिलिकेट्स डिस्क के आकार के खनिज-नैनोकणों के व्यास में 20-30 नैनोमीटर (एनएम) और मोटाई में 1-2 एनएम हैं। ये नैनोकण अत्यधिक जैव-संगत होते हैं और कोशिकाओं द्वारा आसानी से खाए जाते हैं। एक बार कोशिका शरीर के अंदर, ये नैनोकण धीरे-धीरे सिलिकॉन, मैग्नीशियम और लिथियम जैसे व्यक्तिगत खनिजों में घुल जाते हैं।

नैनोसिलिकेट्स कोशिकाओं के अंदर अलग-अलग खनिजों में अलग हो जाते हैं और प्रमुख जीनों के एक सेट को “चालू” करते हैं जिसके परिणामस्वरूप पूरे कोशिकाओं में सूचना प्रवाह होता है, जिसे सिग्नलिंग मार्ग के रूप में जाना जाता है। ये सिग्नलिंग मार्ग कोशिकाओं को विशिष्ट कार्यों को करने के लिए निर्देश देने के लिए जिम्मेदार होते हैं, जैसे कि किसी अन्य प्रकार की कोशिकाओं में परिवर्तित करना या ऊतक-विशिष्ट प्रोटीन को स्रावित करके उपचार प्रक्रिया शुरू करना जिसे बाह्य मैट्रिक्स के रूप में जाना जाता है।

ये बाह्य मैट्रिक्स विभिन्न प्रोटीनों से बने होते हैं, जिनमें ग्लाइकोप्रोटीन और प्रोटीयोग्लीकैन शामिल हैं जो ऊतक उपचार की सुविधा प्रदान करते हैं और ऊतक कार्यों का समर्थन करते हैं। अंतःविषय तकनीकों और बायोमेडिकल इंजीनियरिंग और जीनोमिक्स विधियों को मिलाकर, इस अध्ययन के प्रमुख लेखक, डॉक्टरेट छात्र अन्ना ब्रोकेश और लॉरेन क्रॉस, महत्वपूर्ण जीन की पहचान करते हैं और उन्हें “चालू” करते हैं और खनिजों के साथ उपचार के कारण विभिन्न सिग्नलिंग मार्गों द्वारा सक्रिय होते हैं।

इस अध्ययन के प्रमुख निष्कर्षों में से एक यह है कि सिलिकॉन, मैग्नीशियम और लिथियम जैसे खनिज एंडोकोंड्रल ऑसिफिकेशन को प्रेरित करने में शामिल हैं, एक प्रक्रिया जिसके द्वारा स्टेम सेल युवा मनुष्यों में उपास्थि और हड्डी जैसे नरम और कठोर ऊतकों में बदल जाते हैं।

सिंह द्वारा प्रबंधित सिंह प्रयोगशाला, स्तनधारी कोशिकाओं में कार्यात्मक नियामक कार्यक्रमों को विच्छेदित करने के लिए उच्च-थ्रूपुट कार्यात्मक परख और गड़बड़ी का लाभ उठाती है। इस अध्ययन में, उन्होंने स्टेम कोशिकाओं के जीन अभिव्यक्ति प्रोफाइल पर नैनोसिलिकेट्स और आयनिक विघटन उत्पादों के प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए संपूर्ण ट्रांसक्रिपटामिक अनुक्रमण (आरएनए-सीक्यू) डेटा का विश्लेषण किया।

RNA-seq, एक ट्रांसक्रिपटोम-वाइड हाई थ्रूपुट अनुक्रमण परख, विशिष्ट उपचारों से परेशान रास्तों की पहचान करने के लिए जीन अभिव्यक्ति प्रोफाइल का एक निष्पक्ष और समग्र अवलोकन प्रदान करता है। ब्रोकेश ने कहा, “ऐसे बहुत से लोग हैं जो यह समझना चाहते हैं कि खनिज मानव शरीर को कैसे प्रभावित करते हैं, लेकिन यह पहचानने के लिए सीमित सबूत हैं कि वे सेलुलर स्तर पर हमें कैसे प्रभावित करते हैं।”

“हमारा अध्ययन निष्पक्ष ट्रांसक्रिप्टोम-वाइड अनुक्रमण का उपयोग करने वाले पहले अध्ययनों में से एक है ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि खनिज आयन स्टेम सेल भाग्य को कैसे निर्देशित कर सकते हैं।” प्रस्तावित दृष्टिकोण वर्तमान चिकित्सीय दृष्टिकोणों में एक लंबे समय से चली आ रही चुनौती को संबोधित करता है जो ऊतक अनुसंधान को निर्देशित करने के लिए विकास कारकों की सुपरफिजियोलॉजिकल खुराक का उपयोग करता है। वृद्धि कारकों की इतनी उच्च खुराक के परिणामस्वरूप कई जटिलताएं होती हैं, जिनमें अनियंत्रित ऊतक निर्माण, सूजन और ट्यूमरजेनिसिस, और ट्यूमर कोशिकाओं का उत्पादन या गठन शामिल है।

ये पुनर्योजी चिकित्सा के क्षेत्र में एक चिकित्सीय एजेंट के रूप में विकास कारकों के उपयोग को प्रतिकूल रूप से सीमित करते हैं। गहरवार ने कहा कि इस काम का प्रभाव दूरगामी है क्योंकि सेलुलर गतिविधि के वांछित विनियमन को प्राप्त करने के लिए खनिजों के प्रभाव को समझने से पुनर्योजी चिकित्सा, दवा वितरण और इम्यूनोमॉड्यूलेशन के लिए चिकित्सकीय रूप से प्रासंगिक चिकित्सा विज्ञान विकसित करने के लिए नए रास्ते खोलने की एक मजबूत क्षमता है।

यह कहानी एक वायर एजेंसी फ़ीड से पाठ में संशोधन किए बिना प्रकाशित की गई है। केवल शीर्षक बदल दिया गया है।



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