LASSS ने मांसपेशियों की मरम्मत के लिए महत्वपूर्ण रिसेप्टर से HGF के बंधन को बढ़ाया

संक्षेप में

• प्रयोगशाला में किए गए एक प्रयोग में LASSS ने HGF का c-met रिसेप्टर से जुड़ाव दोगुने से भी अधिक बढ़ा दिया
• HGF सैटेलाइट कोशिकाओं को सक्रिय करने में शामिल है, जो मांसपेशियों के ऊतक की मरम्मत में मदद करती हैं
• परीक्षणों में आणविक प्रभाव का वर्णन है, उम्र के साथ मांसपेशियों की कार्यक्षमता में होने वाली कमी का कोई सिद्ध उपचार नहीं

उम्र बढ़ने से मांसपेशियों की मरम्मत करने वाली प्रणाली कमजोर पड़ जाती है

कंकालीय मांसपेशियाँ व्यक्ति को चलने-फिरने, चीज़ें उठाने और मुद्रा बनाए रखने में सक्षम बनाती हैं, लेकिन उम्र के साथ उनकी ताकत और ठीक होने की क्षमता घट सकती है। समय के साथ ऊतकों में वसा जमा हो सकती है और निशान जैसे बदलाव आ सकते हैं, जबकि तेज़ और शक्तिशाली गतिविधियों के लिए आवश्यक विशेष तंतुओं की संख्या कम हो सकती है। ये बदलाव केवल शारीरिक क्षमता को ही प्रभावित नहीं करते: रोज़मर्रा के काम कठिन हो जाते हैं और गतिशीलता तथा आत्मनिर्भरता धीरे-धीरे घटने लगती है।

जापान के शोधकर्ताओं ने उन तंत्रों में से एक का अध्ययन किया है, जिसका संबंध मांसपेशियों के पुनर्जनन में गिरावट से हो सकता है। क्यूशू विश्वविद्यालय के कृषि संकाय के प्रोफेसर र्यूइची तात्सुमी के नेतृत्व वाली टीम ने HGF प्रोटीन और कोशिका के रिसेप्टर के साथ उसकी अंतःक्रिया पर ध्यान केंद्रित किया। यह शोध Scientific Reports पत्रिका में प्रकाशित हुआ है। लेखक इन नतीजों को एक नए दृष्टिकोण का संभावित आधार मानते हैं, लेकिन वे किसी तैयार उपचार या उम्र से जुड़े बदलावों को रोकने के किसी सिद्ध तरीके की जानकारी नहीं देते।

कंकालीय मांसपेशियों में घिसाव और चोट के बाद खुद को ठीक करने की अपनी व्यवस्था होती है। इसमें सैटेलाइट कोशिकाएँ अहम भूमिका निभाती हैं—ये विशेष स्टेम कोशिकाएँ मांसपेशी तंतुओं के पास स्थित होती हैं। आम तौर पर वे निष्क्रिय अवस्था में रहती हैं, लेकिन ज़रूरत पड़ने पर सक्रिय हो सकती हैं, बढ़ सकती हैं और मांसपेशी कोशिकाओं में बदल सकती हैं। इस तरह वे क्षतिग्रस्त ऊतक की मरम्मत में योगदान देती हैं। यह प्रक्रिया कितनी प्रभावी ढंग से शुरू होती है, यह अन्य बातों के साथ-साथ कोशिकाओं तक पहुँचने वाले आणविक संकेतों पर निर्भर करता है।

HGF सैटेलाइट कोशिकाओं तक संकेत पहुँचाता है

ऐसा ही एक संकेत हेपेटोसाइट वृद्धि कारक, या HGF, नामक प्रोटीन देता है। नाम के बावजूद, इसके कार्य केवल यकृत तक सीमित नहीं हैं: मांसपेशियों में यह सैटेलाइट कोशिकाओं को सक्रिय करने में मदद करता है। सामान्य परिस्थितियों में HGF मांसपेशी तंतुओं के आसपास मौजूद सहायक पदार्थ में रहता है। मांसपेशी को चोट लगने, उसके हिलने या खिंचने पर यह प्रोटीन मुक्त हो सकता है और फिर पुनर्जनन में शामिल कोशिकाओं की सतह पर मौजूद c-met रिसेप्टर से जुड़ सकता है।

c-met से जुड़ने के बाद HGF सैटेलाइट कोशिकाओं को निष्क्रिय अवस्था से बाहर निकालने में मदद करता है। इसके बाद ये कोशिकाएँ बढ़ सकती हैं, परिपक्व हो सकती हैं और मांसपेशी तंतुओं की मरम्मत में शामिल हो सकती हैं। इस प्रणाली में रिसेप्टर आणविक संकेत प्राप्त करने के केंद्रों की तरह काम करते हैं: प्रोटीन और रिसेप्टर के बीच की परस्पर क्रिया कोशिका के भीतर प्रतिक्रिया शुरू करती है। इसलिए केवल HGF का बनना ही नहीं, बल्कि c-met को पहचानने और सक्रिय करने की उसकी क्षमता का बने रहना भी महत्वपूर्ण है। इस संपर्क में गड़बड़ी मांसपेशियों की प्राकृतिक मरम्मत के एक चरण को कमजोर कर सकती है।

समूह के पिछले अध्ययनों से पता चला कि HGF का नाइट्रेशन हो सकता है—यह एक रासायनिक संशोधन है, जिसमें प्रोटीन के कुछ खास हिस्सों से नाइट्रो समूह जुड़ जाता है। इस बदलाव से प्रोटीन के गुण बदल सकते हैं और उसका सामान्य कामकाज बाधित हो सकता है। शोधकर्ताओं ने HGF में दो संवेदनशील स्थान पहचाने: Y198 और Y250। दोनों उस क्षेत्र में हैं जो c-met से जुड़ने के लिए आवश्यक है। यदि इन स्थानों का नाइट्रेशन हो जाए, तो प्रोटीन के लिए रिसेप्टर के साथ संपर्क करना कठिन हो जाता है।

नाइट्रेशन प्रोटीन को रिसेप्टर से जुड़ने से रोकता है

लेखकों का अनुमान है कि इससे उम्र के साथ पुनरुत्पादन क्षमता में होने वाली कुछ कमी को समझाया जा सकता है: HGF का उत्पादन जारी रह सकता है, लेकिन पहले से बन चुके प्रोटीन में हुआ रासायनिक बदलाव उसे कोशिकाओं तक संकेत पहुँचाने से रोकता है। ऐसे में समस्या केवल वृद्धि कारक की कमी तक सीमित नहीं रहती। प्रोफेसर तात्सुमिया ने इसी संभावना को ऐसे यौगिक की तलाश करने का कारण बताया, जो HGF को नाइट्रेशन से बचा सके या इसके कारण होने वाली कार्यक्षमता की कमी की भरपाई कर सके। यह व्याख्या एक संभावित तंत्र है, न कि मांसपेशियों में उम्र से जुड़े सभी बदलावों का स्थापित कारण।

इस विचार की जाँच के लिए टीम ने एंटीऑक्सिडेंट गुणों वाले दो यौगिकों का अध्ययन किया: ग्लूटाथियोन ट्रिसल्फाइड, जिसे GSSSG कहा जाता है, और लिपोइक ट्रिसल्फाइड LASSS। एंटीऑक्सिडेंट प्रतिक्रियाशील अणुओं के प्रभाव से होने वाली कुछ प्रकार की रासायनिक क्षति को सीमित कर सकते हैं। दोनों पदार्थ ट्रिसल्फाइड परिवार के हैं, जिसकी विशेषता तीन जुड़े हुए सल्फर परमाणुओं की शृंखला है। अध्ययन के विवरण के अनुसार, ऐसे अणु ऑक्सीकरण-अपचयन अभिक्रियाओं में भाग ले सकते हैं।

शुरुआती प्रयोगशाला परीक्षणों में GSSSG और LASSS, दोनों ने HGF के दो संवेदनशील स्थलों के नाइट्रेशन को कम किया। हालाँकि, इससे प्रोटीन की रिसेप्टर से जुड़ने की क्षमता पूरी तरह बहाल नहीं हुई। इसलिए वैज्ञानिकों ने HGF की तुलना में ट्रिसल्फाइड की मात्रा बदली। स्रोत में बताया गया है कि मोलर अनुपात 1:4000 से बदलकर 1:8000 किया गया, और अधिक सांद्रता पर शोधकर्ताओं ने ऐसा प्रभाव देखा जो प्रोटीन के रासायनिक संशोधन को केवल कम करने से आगे जाता था।

LASSS ने बंधन को बढ़ाया, लेकिन नैदानिक प्रभाव का परीक्षण नहीं किया गया है

LASSS ने विशेष रूप से उल्लेखनीय परिणाम दिखाया: इससे उपचारित HGF, अनुपचारित प्रोटीन की तुलना में c-met से दोगुने से भी अधिक मजबूती से जुड़ा। दूसरे शब्दों में, प्रयोग में रिसेप्टर के साथ अंतःक्रिया की बंधन-अभिरुचि बढ़ी—यह सैटेलाइट कोशिकाओं तक संकेत पहुँचाने का एक महत्वपूर्ण चरण है। LASSS ने नाइट्रेशन के कारण HGF की कार्यक्षमता में होने वाली कमी के प्रति उसकी स्थिरता भी बढ़ाई, विशेषकर Y198 स्थिति पर। ये अवलोकन आणविक मापों से संबंधित हैं और अपने आप में यह नहीं दिखाते कि परीक्षण में शामिल लोगों की ताकत या मांसपेशियों की रिकवरी की क्षमता में सुधार हुआ।

वर्णित प्रयोगों में बंधन पर प्रभाव LASSS के लिए विशिष्ट था। GSSSG ने भी शुरुआती चरण में HGF का नाइट्रेशन कम किया, लेकिन c-met के साथ अंतःक्रिया को इसी तरह बढ़ावा नहीं दिया। व्याख्या के लिए यह अंतर महत्वपूर्ण है: दोनों यौगिकों का सामान्य एंटीऑक्सिडेंट प्रभाव LASSS के साथ मिले परिणाम की पूरी तरह व्याख्या नहीं करता। अध्ययन प्रोटीन और रिसेप्टर की अंतःक्रिया पर एक खास ट्राइसulfाइड के विशिष्ट प्रभाव की ओर संकेत करता है, हालांकि प्रस्तुत आँकड़े यह तय नहीं करते कि यह बढ़ोतरी किस प्रक्रिया से होती है।

इस खोज का व्यावहारिक महत्व फिलहाल केवल मांसपेशियों की मरम्मत के आणविक नियमन को बेहतर ढंग से समझने तक सीमित है। दिए गए विवरण में HGF, नाइट्रेशन और रिसेप्टर से जुड़े प्रयोगशाला प्रयोग शामिल हैं, लेकिन यह नहीं बताया गया है कि मनुष्यों में LASSS का उपचार के रूप में परीक्षण किया गया है या रोज़मर्रा की गतिशीलता पर इसका कोई प्रभाव पड़ा है। इसलिए यह निष्कर्ष नहीं निकाला जा सकता कि यह यौगिक उम्र के साथ होने वाली मांसपेशियों की क्षति को रोकता है या ताकत वापस लाता है। अगला महत्वपूर्ण सवाल यह है कि क्या बताए गए प्रयोगों से आगे भी यह प्रभाव दिखाई देगा और क्या यह जीवित मांसपेशी ऊतक पर लागू होगा।

स्रोत: ScienceDaily