हंटनटन रोग (HD) के कारण उत्परिवर्तन पर विभिन्न प्रकार की मस्तिष्क कोशिकाएं किस प्रकार प्रतिक्रिया करती हैं, इसका व्यापक अध्ययन करने के लिए पहले अध्ययन में, MIT न्यूरोसाइंटिस्ट्स ने पाया कि विशेष रूप से पीड़ित न्यूरॉन के लिए मौत का एक महत्वपूर्ण कारण आनुवंशिक सामग्री के लिए प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया हो सकती है। माइटोकॉन्ड्रिया द्वारा जारी किया गया, कोशिकीय घटक जो ऊर्जा के साथ कोशिकाएं प्रदान करते हैं।
रोग प्रगति के विभिन्न चरणों में विभिन्न प्रकारों में, शोधकर्ताओं ने माप किया कि हंटिंगटन रोग से मरने वाले लोगों में मस्तिष्क के नमूनों में आरएनए का स्तर सामान्य से भिन्न कैसे हुआ और चूहों में आनुवंशिक उत्परिवर्तन के विभिन्न डिग्री के साथ इंजीनियर थे। दोनों प्रजातियों में कई उपन्यास टिप्पणियों में, एक जो विशेष रूप से बाहर खड़ा था कि माइटोकॉन्ड्रिया से आरएनए को मस्तिष्क कोशिकाओं के भीतर गलत तरीके से विस्थापित किया गया था, जिसे स्पाइन प्रोजेक्शन न्यूरॉन्स (एसपीएन) कहा जाता है, जो बीमारी में तबाह हो जाते हैं, इसके घातक न्यूरोलॉजिकल लक्षणों में योगदान करते हैं। वैज्ञानिकों ने देखा कि ये भटके हुए आरएनए, जो कोशिका नाभिक से निकले आरएनए से भिन्न कोशिकाओं को देखते हैं, एक समस्याग्रस्त प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को ट्रिगर करते हैं।
MIT के डिपार्टमेंट ऑफ ब्रेन एंड कॉग्निटिव के एसोसिएट प्रोफेसर सीनियर लेखक Myriam Heiman का कहना है, 'जब ये RNA माइटोकॉन्ड्रिया से निकलते हैं, तो वे वायरल RNAs की तरह ही दिख सकते हैं, और इससे इम्युनिटी बढ़ती है और कोशिका मृत्यु हो सकती है।' विज्ञान, शिक्षा और स्मृति के लिए पिवर इंस्टीट्यूट, और एमआईटी और हार्वर्ड के व्यापक संस्थान। "हम मानते हैं कि यह मार्ग का हिस्सा है जो भड़काऊ सिग्नलिंग को ट्रिगर करता है, जो पहले एचडी में देखा गया है।"
Picower फैलो Hyeseung ली और पूर्व दौरा वैज्ञानिक रॉबर्ट फेनस्टर के सह-प्रमुख लेखक हैं अध्ययन में प्रकाशित तंत्रिकाकोशिका.
माइटोकॉन्ड्रियल दुर्घटना
टीम के दो अलग-अलग स्क्रीनिंग तरीके, “चक्रव्यूह, "जो चूहों में इस्तेमाल किया जा सकता है, और एकल-नाभिक आरएनए अनुक्रमण, जो चूहों और मनुष्यों में भी इस्तेमाल किया जा सकता है, न केवल माइटोकॉन्ड्रियल आरएनए की उपस्थिति को सबसे विशेष रूप से एसपीएन में उठाया, बल्कि जीन की अभिव्यक्ति में कमी भी दिखाई। ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण नामक एक प्रक्रिया के लिए जो ईंधन-भूखे न्यूरॉन्स ऊर्जा बनाने के लिए काम करते हैं। माउस प्रयोगों से पता चला है कि ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण और माइटोकॉन्ड्रियल आरएनए रिलीज में वृद्धि दोनों की बीमारी की शुरुआत बहुत ही कम हुई थी, इससे पहले कि अन्य जीन अभिव्यक्ति अंतर प्रकट होते थे।
इसके अलावा, शोधकर्ताओं ने पीकेआर नामक एक प्रतिरक्षा प्रणाली प्रोटीन की वृद्धि की अभिव्यक्ति पाई, जिसे जारी किए गए माइटोकॉन्ड्रियल आरएनए का सेंसर दिखाया गया है। वास्तव में, टीम ने पाया कि पीकेआर न केवल न्यूरॉन्स में ऊंचा था, बल्कि सक्रिय और माइटोकॉन्ड्रियल एनएनए के लिए बाध्य है।
हेइमन ने कहा कि नए निष्कर्ष अन्य नैदानिक स्थितियों के साथ मिलते हैं, जैसे कि हंटिंगटन की बीमारी, मस्तिष्क क्षेत्र में क्षति का कारण बनती है। Aicardi-Goutières सिंड्रोम नामक एक स्थिति में, एक गलत जन्मजात प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के कारण एक ही मस्तिष्क क्षेत्र को नुकसान हो सकता है। इसके अलावा, थियामिन की कमी वाले बच्चे माइटोकॉन्ड्रियल शिथिलता से पीड़ित हैं, और एक पूर्व अध्ययन से पता चला है कि थियामिन की कमी वाले चूहों में पीकेआर सक्रियण दिखाई देता है, जैसा कि हेमैन की टीम को मिला।
"इन गैर-एचडी मानव विकारों की विशेषता जो स्ट्रेटाटल सेल डेथ द्वारा होती है, हमारे निष्कर्षों के महत्व को दोनों ऑक्सीडेटिव मेटाबॉलिज्म की कमी और ऑटोइन्फ़्लेमेटरी सक्रियण घटना से सीधे जोड़कर बताते हैं जो मानव स्ट्रैटटल सेल डेथ को सीधे वर्णित करते हैं [हंटिंगटन म्यूटेशन] संदर्भ को अनुपस्थित करते हैं," उन्होंने लिखा। में तंत्रिकाकोशिका.
अन्य टिप्पणियां
हालांकि, माइटोकॉन्ड्रियल आरएनए रिलीज डिस्कवरी सबसे हड़ताली थी, अध्ययन में कई अन्य संभावित मूल्यवान निष्कर्षों का उत्पादन किया गया, हेइमैन कहते हैं।
एक यह है कि अध्ययन ने जीन अभिव्यक्ति में पर्याप्त अंतरों की एक व्यापक सूची तैयार की, जिसमें उनके श्लेष सर्किट कनेक्शन और सर्कैडियन घड़ी फ़ंक्शन जैसे महत्वपूर्ण तंत्रिका संबंधी कार्य शामिल हैं। एक और, उनके परिणामों के टीम के विश्लेषण के आधार पर, यह है कि न्यूरॉन्स में जीन प्रतिलेखन के लिए इन परिवर्तनों का एक मास्टर नियामक रेटिनोइक एसिड रिसेप्टर बी (या "आरएआरबी") प्रतिलेखन कारक हो सकता है। हीमैन ने कहा कि यह चिकित्सकीय रूप से उपयोगी खोज हो सकती है क्योंकि ऐसी दवाएं हैं जो ररब को सक्रिय कर सकती हैं।
"अगर हम ट्रांसक्रिप्शनल मिसग्रेशन को रोक सकते हैं, तो हम बीमारी के परिणाम को बदलने में सक्षम हो सकते हैं," हेमैन ने अनुमान लगाया। "यह परीक्षण करने के लिए एक महत्वपूर्ण परिकल्पना है।"
एक और, अधिक बुनियादी, अध्ययन में पाया गया है कि जीन अभिव्यक्ति के कई अंतरों को शोधकर्ताओं ने मानव मस्तिष्क के नमूनों में न्यूरॉन्स में देखा है जो माउस न्यूरॉन्स में देखे गए परिवर्तनों के साथ अच्छी तरह से मेल खाते हैं, अतिरिक्त आश्वासन प्रदान करते हैं कि माउस मॉडल वास्तव में इस अध्ययन के लिए उपयोगी हैं रोग, हीमैन कहते हैं। इस सवाल ने क्षेत्र को कुछ हद तक डरा दिया है क्योंकि आमतौर पर चूहों में न्यूरॉन की मृत्यु नहीं होती है जितना लोग करते हैं।
"हम जो देखते हैं, वह यह है कि वास्तव में माउस मॉडल जीन-अभिव्यक्ति परिवर्तनों को पुन: व्यवस्थित करते हैं जो इन अवस्थाओं एचडी मानव न्यूरॉन्स में बहुत अच्छी तरह से हो रहे हैं," वह कहती हैं। "दिलचस्प बात यह है कि कुछ अन्य, गैर-न्यूरोनल, सेल प्रकार मानव रोग और माउस मॉडल के बीच उतना संरक्षण नहीं दिखाते हैं, जो हमारी टीम का मानना है कि भविष्य के अध्ययन में अन्य जांचकर्ताओं के लिए उपयोगी होगा।"
एकल-नाभिक आरएनए अनुक्रमण अध्ययन एमआईटी के कंप्यूटर विज्ञान और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस प्रयोगशाला में मानोलिस कैलिस के समूह के साथ लंबे समय से सहयोग का हिस्सा था। हंटिंगटन के रोग तंत्र को और समझने के लिए दोनों प्रयोगशालाओं ने निकट भविष्य में इन अध्ययनों का विस्तार करने की उम्मीद की है।
हेमैन, ली और फेनस्टर के अलावा, पेपर के अन्य लेखकों में सेबस्टियन पिनेडा, व्हिटनी गिब्स, शाहीन मोहम्मदी, फैन गाओ, जोस-डेविला-वेल्डर्रेन, फ्रांसिस्को गार्सिया, मार्टीन ब्रायन, हैली नोविस, हिलेरी विल्किंसन, थॉमस वोग्ट, मानोलिस कैलिसिस हैं। , और मैथ्यू लावोई।
CHDI फाउंडेशन, यूएस नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ, MIT में Phytocannabinoid रिसर्च के लिए ब्रोडरिक फंड और JPB फाउंडेशन ने अध्ययन को वित्त पोषित किया।
