एक आनुवंशिक उत्परिवर्तन से पार्किंसंस से जुड़े कीटनाशकों का खतरा बढ़ जाता है

शुक्रवार 29 नवंबर, 2013.- शोधकर्ताओं की एक टीम ने इस बात की छवि को नई स्पष्टता दी है कि जीन और पर्यावरण के बीच बातचीत डोपामाइन का उत्पादन करने वाली तंत्रिका कोशिकाओं को कैसे मार सकती है, जो न्यूरोट्रांसमीटर है जो मस्तिष्क के हिस्से को संदेश भेजता है: यह आंदोलन और समन्वय को नियंत्रित करता है।

उनकी खोजों, जो इस बुधवार को 'सेल' के डिजिटल संस्करण में प्रकाशित एक लेख में वर्णित हैं, में एक अणु की पहचान शामिल है जो कीटनाशक क्षति के खिलाफ न्यूरॉन्स की रक्षा करता है।
"पहली बार, हमने पार्किंसंस रोग के रोगियों से प्राप्त मानव स्टेम कोशिकाओं का उपयोग किया है ताकि यह दिखाया जा सके कि कीटनाशक जोखिम के साथ संयुक्त एक आनुवंशिक उत्परिवर्तन एक 'डबल हिट' परिदृश्य बनाता है, आणविक मार्गों को निष्क्रिय करने वाले न्यूरॉन्स में मुक्त कणों का उत्पादन करता है। विशिष्ट कोशिकाएं जो तंत्रिका कोशिका मृत्यु का कारण बनती हैं, "स्टुअर्ट लिप्टन, एमडी, पीएचडी बताते हैं। प्रोफेसर और डेल ई। वेब सैनफोर्ड सेंटर के निदेशक - बर्नहम मेडिकल रिसर्च इंस्टीट्यूट फॉर न्यूरोसाइंस एजिंग और स्टेम सेल रिसर्च और अध्ययन के प्रमुख लेखक।
अब तक, कीटनाशकों और पार्किंसंस रोग के बीच की कड़ी मुख्य रूप से पशु अध्ययन और महामारी विज्ञान अनुसंधान पर आधारित थी, जो किसानों, ग्रामीण आबादी और कृषि रसायनों के संपर्क में अन्य लोगों के बीच विकृति का खतरा बढ़ाती थी।
नए अध्ययन में, लिप्टन, राजेश अंबासुधन के साथ, एरिजोना में 'डेल ई। वेब सेंटर' में सहायक अनुसंधान प्रोफेसर और रुडोल्फ जेनेकस, कैम्ब्रिज, मैसाचुसेट्स में व्हाइटहेड इंस्टीट्यूट फॉर बायोमेडिकल रिसर्च के संस्थापक सदस्य और प्रोफेसर के शोध मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (MIT) के जीवविज्ञान ने पार्किंसंस के उन रोगियों की त्वचा कोशिकाओं का इस्तेमाल किया, जिनके जीन में एक उत्परिवर्तन था, जो अल्फा-सिन्यूक्लिन नामक एक प्रोटीन को एनकोड करता है।
अल्फा-सिन्यूक्लिन, लेवी निकायों में पाया जाने वाला मुख्य प्रोटीन है, प्रोटीन के समूह जो पार्किंसंस रोग के पैथोलॉजिकल हॉलमार्क हैं। मरीजों की त्वचा कोशिकाओं का उपयोग करके, शोधकर्ताओं ने उस उत्परिवर्तन के साथ प्रेरित प्लुरिपोटेशनल मानव कोशिकाओं (hiPSCs) का निर्माण किया और फिर अन्य कोशिकाओं में अल्फा-सिन्यूक्लिन म्यूटेशन को ठीक किया।
इसके बाद, इस काम के लेखकों ने इन सभी कोशिकाओं को विशिष्ट प्रकार के तंत्रिका कोशिका में बदलने के लिए पुन: शुरू किया जो पार्किंसंस रोग में क्षतिग्रस्त है, ए 9 नामक न्यूरॉन्स, इस प्रकार उत्परिवर्तन को छोड़कर सभी पहलुओं में समान न्यूरॉन्स के दो सेट बनाते हैं। डोपामाइन युक्त अल्फा-सिन्यूक्लिन।
"सामान्य और उत्परिवर्ती न्यूरॉन्स के संपर्क में कीटनाशक, मानेब और रॉटोन सहित कीटनाशकों का अत्यधिक उत्परिवर्तन, उत्परिवर्तन के साथ कोशिकाओं में अत्यधिक मुक्त कणों का निर्माण करता है, जिससे डोपामाइन युक्त न्यूरॉन्स को नुकसान होता है जिससे कोशिका मृत्यु हो जाती है, " फ्रैंक सोल्जर ने खुलासा किया।, Jaenisch प्रयोगशाला में वैज्ञानिक शोधकर्ता और अध्ययन के सह-लेखक।
'डेल ई। वेब सेंटर' के शोधकर्ता और काम के लेखक, स्कॉट रयान ने कहा कि इन कीटनाशकों के हानिकारक प्रभावों को अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (ईपीए) द्वारा स्वीकार किए गए स्तरों के नीचे की खुराक पर कम जोखिम के साथ देखा गया।, अंग्रेजी में इसके संक्षेप में)।
एक ही उत्परिवर्तन के अपवाद के साथ आनुवंशिक रूप से संगत न्यूरॉन्स तक पहुंच होना कीटनाशकों द्वारा प्रेरित न्यूरोनल मौत के लिए आनुवंशिक योगदान की व्याख्या को सरल करता है। इस मामले में, शोधकर्ता यह निर्धारित करने में सक्षम थे कि कीटनाशकों के संपर्क में आने पर कोशिकाएं उत्परिवर्तन के साथ कैसे होती हैं, MEF2C-PGC1alpha नामक एक महत्वपूर्ण मिटोनोडोड्रियल मार्ग को बाधित करती है, जो सामान्य रूप से डोपामाइन वाले न्यूरॉन्स की रक्षा करती है।
मुक्त कणों ने MEF2C प्रोटीन पर हमला किया, जिससे इस मार्ग के कार्य को नुकसान होता है, जो अन्यथा कीटनाशकों से तंत्रिका कोशिकाओं की रक्षा करता था। लिप्टन ने कहा, "एक बार जब हम कीटनाशकों द्वारा बदल दिए गए मार्ग और अणुओं को समझ गए, तो हमने अणुओं की पहचान करने के लिए एक उच्च-प्रदर्शन परीक्षण का उपयोग किया, जो मार्ग में मुक्त कणों के प्रभाव को रोक सकता है, " लिपटन ने कहा।
पहचान किए गए अणुओं में से एक आइसोक्साज़ोल था, जिसने विश्लेषण किए गए कीटनाशकों द्वारा प्रेरित कोशिका मृत्यु से उत्परिवर्ती न्यूरॉन्स की रक्षा की। अमेरिकी दवा एजेंसी (एफडीए) द्वारा अनुमोदित कई दवाओं में आइसोक्साज़ोल डेरिवेटिव शामिल हैं, जो सुझाव देते हैं कि लिपटन के अनुसार इन निष्कर्षों में पार्किंसंस के इलाज के लिए इन दवाओं के पुन: उपयोग के लिए संभावित नैदानिक ​​प्रभाव हो सकते हैं।
यद्यपि अध्ययन स्पष्ट रूप से एक उत्परिवर्तन, पर्यावरण और न्यूरॉन्स के कारण होने वाले नुकसान के बीच के संबंध को दर्शाता है, इसमें डोपामाइन शामिल नहीं है, अन्य म्यूटेशन और रास्ते भी महत्वपूर्ण नहीं हैं। टीम में अतिरिक्त आणविक तंत्रों की खोज करने की योजना है, जो यह प्रदर्शित करता है कि कैसे पार्किंसंस रोग और अन्य न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों, जैसे अल्जाइमर और एमियोट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस में योगदान देने के लिए जीन और पर्यावरण बातचीत करते हैं।
"इन रोगों के लिए एक व्यक्ति की भविष्यवाणी करने वाले उत्परिवर्तन के ज्ञान से, हम भविष्य में भविष्यवाणी करने की उम्मीद करते हैं जो विशेष रूप से पर्यावरण के संपर्क से बचना चाहिए। इसके अलावा, हम उन रोगियों का पता लगाने में सक्षम होंगे जो एक उपचार से लाभ उठा सकते हैं। विशिष्ट जो इन बीमारियों को रोक सकता है, इलाज कर सकता है या संभवतः ठीक कर सकता है, "लिप्टन ने निष्कर्ष निकाला।
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