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आप इसे हर दिन विज्ञापनों में देखते हैं: झुर्रियों को कम करने के लिए क्रीम और लोशन, सफ़ेद बालों को खत्म करने के लिए डाई, और मांसपेशियों और जोड़ों के दर्द को कम करने के उपाय। सतह के स्तर में इन परिवर्तनों के साथ-साथ उम्र बढ़ने से शरीर की आंतरिक कार्यप्रणाली भी प्रभावित होती है, जिसमें मस्तिष्क में बढ़ती सूजन (Czirr & Wyss-Coray, 2012), रेटिना में अध: पतन (होह काम एट अल, 2010), और पारगम्यता भी शामिल है। आंतों की दीवारें (मा एट अल, 1992)। उम्र बढ़ने के संकेतों को उलटने के लक्ष्य के साथ कई उद्योग बनाए गए हैं। लेकिन क्या आपके बालों को रंगने की तुलना में शरीर में बढ़ती उम्र के प्रभावों का गहरे स्तर पर प्रतिकार करने का कोई तरीका है? वैज्ञानिकों का एक समूह फेकल माइक्रोबायोटा ट्रांसफर (FMT; पार्कर एट अल।, 2022) का उपयोग करके मस्तिष्क में उम्र बढ़ने से संबंधित परिणामों पर घड़ी को वापस लाने का एक अनूठा तरीका सुझाता है।

FMT पैराबियोसिस के सिद्धांतों का उपयोग करता है (एक वास्तविक जानने वाले न्यूरॉन्स लेख देखें यहाँ उत्पन्न करें!) वृद्ध और युवा चूहों के बीच, स्वस्थ आंत (सोमर एट अल, 2013) में रहने वाले बैक्टीरिया और सूक्ष्मजीवों की संपूर्णता के रूप में परिभाषित आंत माइक्रोबायोम को स्वैप करने के लिए। अपनी परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए कि पेट माइक्रोबायोम में परिवर्तन करने के लिए FMT का उपयोग करने से मस्तिष्क और शरीर में सूजन बदल जाती है, पार्कर और उनके सहयोगियों ने 3 महीने के चूहों (युवा चूहों) और 24 महीने के चूहों (वृद्ध चूहों) के साथ एक माउस मॉडल का उपयोग किया। ). प्रयोग शुरू होने से पहले, शोधकर्ताओं ने सबसे पहले युवा और वृद्ध माउस माइक्रोबायोम के लिए आधार रेखा स्थापित करने के लिए फेकल पदार्थ एकत्र किया। इसके बाद चूहों को उनकी आंत में मौजूद बैक्टीरिया को कम करने के लिए तीन दिनों तक एंटीबायोटिक्स दिए गए। एंटीबायोटिक उपचार के बाद, शोधकर्ताओं ने एक और मल का नमूना एकत्र किया। इन शुरुआती कदमों के बाद, FMT के दो राउंड किए गए, जहां द्रवीभूत मल को नाक से दिया गया और चूहों को उनके प्रायोगिक समूह के अनुसार पिंजरों में मल से युक्त रखा गया। इस अध्ययन में प्रयोगात्मक समूह युवा चूहों से FMT प्राप्त करने वाले वृद्ध चूहों और वृद्ध चूहों से FMT प्राप्त करने वाले युवा चूहों थे, जबकि नियंत्रण समूह अन्य युवा चूहों से FMT प्राप्त करने वाले युवा चूहे थे या एक गैर-मल नियंत्रण समाधान (युवा नियंत्रण चूहों कहा जाता है) और अन्य वृद्ध चूहों या एक गैर-मल नियंत्रण समाधान (जिसे वृद्ध नियंत्रण चूहों कहा जाता है) से FMT प्राप्त करने वाले वृद्ध चूहों। FMT के बाद, पाँच दिन और दो सप्ताह बाद मल एकत्र किया गया। इस प्रायोगिक डिजाइन ने जांचकर्ताओं को यह अध्ययन करने में सक्षम बनाया कि आंत माइक्रोबायोम की उम्र मस्तिष्क, रेटिना और आंतों में प्रक्रियाओं को कैसे प्रभावित करती है।

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पार्कर एट अल।, 2022 से चित्रमय सार

…एक युवा माइक्रोबायोम के साथ एक वृद्ध चूहे को डालने से उम्र के साथ देखी जाने वाली प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया कम हो जाती है।

शोधकर्ताओं ने सबसे पहले जांच की कि कैसे एफएमटी कॉर्टेक्स और कॉर्पस कॉलोसम (न्यूरॉन्स का एक बड़ा बंडल जो मस्तिष्क के दोनों पक्षों को एक दूसरे के साथ संवाद करने की अनुमति देता है) में मस्तिष्क की निवासी प्रतिरक्षा कोशिकाओं, माइक्रोग्लिया की भड़काऊ प्रतिक्रिया को प्रभावित करता है (हेनेका एट अल, 2019) ; एर्नी एट अल, 2015)। वृद्ध नियंत्रण चूहों में युवा नियंत्रण चूहों की तुलना में अधिक सक्रिय माइक्रोग्लिया था, जो सामान्य उम्र बढ़ने की प्रक्रिया को दर्शाता है। हालांकि, युवा माइक्रोबायोम वाले वृद्ध चूहों में वृद्ध नियंत्रण चूहों की तुलना में बहुत कम माइक्रोग्लिया सक्रियण था। आश्चर्यजनक रूप से, माइक्रोग्लिया की प्रतिक्रिया काफी हद तक युवा नियंत्रण चूहों में देखी गई प्रतिक्रिया के समान थी। इसी पैटर्न को विपरीत दिशा में भी दिखाया गया था, क्योंकि वृद्ध माइक्रोबायोम वाले युवा चूहों में युवा नियंत्रण चूहों की तुलना में बहुत अधिक माइक्रोग्लिया सक्रियण था, जो वृद्ध नियंत्रण चूहों में देखे गए सक्रियण के स्तर के समान था। इससे पता चलता है कि माइक्रोबायोम की उम्र मस्तिष्क में प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को प्रभावित करती है, और यह कि एक वृद्ध माउस को एक युवा माइक्रोबायोम से संक्रमित करने से उम्र के साथ देखी जाने वाली प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया कम हो जाती है। इसी तरह, एक युवा चूहे को वृद्ध माइक्रोबायोम देने से मस्तिष्क की प्रतिरक्षा कोशिकाओं पर उम्र का प्रभाव तेज हो जाता है।

…माइक्रोबायोम रेटिना में उम्र से संबंधित प्रक्रियाओं को प्रभावित करता है…

मस्तिष्क की जांच के अलावा, शोधकर्ताओं ने यह भी पता लगाया कि आंत माइक्रोबायोम की उम्र रेटिना को कैसे प्रभावित करती है। सामान्य तौर पर, यह दिखाया गया था कि युवा चूहों की तुलना में वृद्ध चूहों में रेटिना में सूजन बढ़ गई थी। हालांकि, FMT के बाद, युवा माइक्रोबायोम वाले वृद्ध चूहों में युवा नियंत्रण चूहों के समान रेटिना सूजन का स्तर था। मस्तिष्क में निष्कर्षों के अनुरूप, विपरीत भी सत्य था। वृद्ध माइक्रोबायोम वाले युवा चूहों में रेटिनल सूजन थी जो वृद्ध नियंत्रण चूहों के समान थी। आंत माइक्रोबायोम दृश्य प्रणाली के एक अन्य भाग को भी प्रभावित करता है: RPE65 प्रोटीन की मदद से फोटोरिसेप्टर की रेटिना में पुन: उत्पन्न करने की क्षमता, जिसका उत्पादन उम्र के साथ घटने के लिए भी जाना जाता है (कै एट अल, 2009)। वृद्ध चूहों में युवा माइक्रोबायोम के साथ, वृद्ध नियंत्रण चूहों की तुलना में RPE65 प्रोटीन की मात्रा में वृद्धि हुई थी। वास्तव में, ये प्रोटीन स्तर युवा चूहों के स्तर के समान थे। इसके अलावा, वृद्ध माइक्रोबायोम वाले युवा चूहों में युवा नियंत्रण चूहों की तुलना में बहुत कम RPE65 था, जिसमें प्रोटीन का स्तर वृद्ध चूहों में देखे गए स्तरों के बराबर था। कुल मिलाकर, यह दर्शाता है कि माइक्रोबायोम रेटिना में उम्र से संबंधित प्रक्रियाओं को प्रभावित करता है, जिसमें युवा माइक्रोबायोम उलटते हैं और वृद्ध माइक्रोबायोम उम्र बढ़ने से जुड़ी प्रक्रियाओं को तेज करते हैं।


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एक अन्य महत्वपूर्ण अंग, आंतों को भी उम्र बढ़ने के प्रभाव से नहीं बख्शा जाता है: आंतों की दीवार बनाने वाली कोशिका परत समय के साथ लीक हो जाती है (कुई एट अल, 2019; थेवररंजन एट अल, 2017)। उम्र बढ़ने के दौरान, आंतों की दीवार की स्थिरता कम हो जाती है और अधिक पारगम्य हो जाती है, जो बैक्टीरिया को परिधि में रिसाव करने की अनुमति देती है, जिससे समग्र सूजन बढ़ जाती है (कुई एट अल, 2019; थेवररंजन एट अल, 2017)। इस अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने दिखाया कि माइक्रोबायोम की उम्र आंतों की दीवारों की स्थिरता को प्रभावित करती है। वृद्ध चूहों में एक युवा माइक्रोबायोम के साथ, आंतें वृद्ध नियंत्रण चूहों की तुलना में कम रिसाव वाली थीं। वास्तव में, एक युवा माइक्रोबायोम के साथ वृद्ध चूहों में आंतों की पारगम्यता युवा चूहों में देखी जाने वाली पारगम्यता के समान थी। युवा माइक्रोबायोम वाले वृद्ध चूहों में भी युवा चूहों के समान रक्त में सूजन और बैक्टीरिया के सबूत थे। एक बार फिर, वृद्ध माइक्रोबायोम के साथ युवा चूहों की आंतों ने वृद्ध माइक्रोबायोम के साथ वृद्ध चूहों के समान व्यवहार किया और युवा माइक्रोबायोम के साथ युवा चूहों की तुलना में अधिक सूजन हो गई। ये परिणाम इस परिकल्पना का समर्थन करते हैं कि वृद्ध माइक्रोबायोम आंतों की पारगम्यता में वृद्धि में योगदान करते हैं, जो बैक्टीरिया को रक्त प्रवाह में लीक करने की अनुमति देकर सूजन में वृद्धि की सुविधा प्रदान करता है। महत्वपूर्ण रूप से, FMT के माध्यम से एक युवा माइक्रोबायोम की शुरुआत इन उम्र से संबंधित प्रभावों को उलट देती है।

…गट माइक्रोबायोम उम्र मस्तिष्क, रेटिना और आंत के कार्यों को प्रभावित करती है।

अध्ययन के नतीजे बताते हैं कि गट माइक्रोबायोम उम्र मस्तिष्क, रेटिना और आंत के कार्यों को प्रभावित करती है। लेकिन युवा और वृद्ध माइक्रोबायोम एक दूसरे से कैसे भिन्न होते हैं? इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, शोधकर्ताओं ने प्रयोग के दौरान एकत्र किए गए मल के नमूनों में पाए जाने वाले माइक्रोबायोम के डीएनए को अनुक्रमित किया। FMT होने से पहले युवा और वृद्ध माइक्रोबायोम में पहले से ही अलग-अलग जेनेटिक मेकअप थे, लेकिन FMT ने दोनों माइक्रोबायोम की जेनेटिक संरचना को महत्वपूर्ण रूप से बदल दिया। वृद्ध माइक्रोबायोम वाले युवा चूहों की संरचना वृद्ध नियंत्रण चूहों के समान थी, जबकि युवा माइक्रोबायोम वाले वृद्ध चूहों में आनुवंशिक संरचना वृद्ध नियंत्रण चूहों से अलग थी और युवा माइक्रोबायोम वाले युवा चूहों से भी भिन्न थी - वे कहीं बीच में थे। वृद्ध नियंत्रण चूहों और वृद्ध माइक्रोबायोम वाले युवा चूहों में ज्यादातर बैक्टीरिया थे ऑस्सिलीबैक्टर और Prevotella जीनस, Firmicutes जाति, और लैक्टोबैसिलस jonsonii प्रजातियां, जबकि युवा माइक्रोबायोम वाले युवा नियंत्रण चूहों और वृद्ध चूहों में ज्यादातर बैक्टीरिया थे Bifidobacterium, एकरमेनिया, पैराबैक्टेरॉइड्स, क्लोस्ट्रीडियम, तथा उदर गुहा समूह। उम्र से संबंधित इन परिवर्तनों के संभावित कारण की जांच करते समय, शोधकर्ताओं ने पाया कि लिपिड और विटामिन उत्पादन (जो बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित मेटाबोलाइट्स पर निर्भर करते हैं) में शामिल मार्ग वृद्ध और युवा माइक्रोबायोम के बीच भिन्न होते हैं। इस अवलोकन में एक खामी है - विभिन्न प्रकार के जीवाणुओं की प्रचुरता में परिवर्तन और आंत में उनके संभावित कार्य लंबे समय तक चलने वाले नहीं थे, क्योंकि FMT के दो सप्ताह बाद माइक्रोबायोम संरचना के बीच कोई बड़ा अंतर नहीं था।

कुल मिलाकर, इस अध्ययन से पता चला है कि गट माइक्रोबायोम मस्तिष्क, आंख और आंत में उम्र से संबंधित प्रक्रियाओं को प्रभावित करता है। वृद्ध माइक्रोबायोम, प्राप्तकर्ता माउस की उम्र से स्वतंत्र, मस्तिष्क, रेटिना और आंतों में अधिक सूजन, रेटिना में फोटोरिसेप्टर में कम पुनर्जनन क्षमता और आंतों से अधिक बैक्टीरिया लीक होने का कारण बना। दूसरी ओर, युवा माइक्रोबायोम को वृद्ध चूहों को पेश करने से इन उम्र बढ़ने के प्रभावों को उलट दिया गया। यह वृद्ध और युवा माइक्रोबायोम की जीवाणु संरचना में अंतर के कारण हो सकता है, और इन परिवर्तनों का प्रभाव लिपिड और विटामिन उत्पादन के लिए जिम्मेदार मार्गों पर हो सकता है। एक प्रश्न जिसे इस अध्ययन में संबोधित नहीं किया गया था, वह यह था कि माइक्रोबायोम की उम्र संज्ञानात्मक प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करती है, क्योंकि न तो नियंत्रण चूहों और न ही FMT चूहों ने व्यवहार स्मृति परीक्षणों में अलग व्यवहार किया। भविष्य के शोध को इस प्रश्न पर भी ध्यान देना चाहिए क्योंकि अनुभूति और स्मृति उम्र के साथ कम होने के लिए जाने जाते हैं, और उम्र से संबंधित संज्ञानात्मक गिरावट में माइक्रोबायम की भूमिका को समझने से संभावित जैविक आधारों में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि मिल सकती है। एक और दिशा है कि भविष्य के शोध प्रश्नों का पीछा करना चाहिए, आंत माइक्रोबायोम की संरचना पर आहार का प्रभाव होगा। पिछले अध्ययनों से पता चला है कि विभिन्न आहार अल्पकालिक (डेविड एट अल।, 2014) और दीर्घकालिक (वू एट अल।, 2011) दोनों में आंत में रोगाणुओं के प्रकार को बदलते हैं। यदि आहार में परिवर्तन गट माइक्रोबायोम की संरचना को बदल सकता है, तो क्या होगा यदि यह मस्तिष्क, रेटिना और आंतों में उम्र बढ़ने के इन संकेतों को भी कम कर सकता है?

यदि आहार में परिवर्तन गट माइक्रोबायोम की संरचना को बदल सकता है, तो क्या होगा यदि यह मस्तिष्क, रेटिना और आंतों में उम्र बढ़ने के इन संकेतों को भी कम कर सकता है?

लेखक के बारे में

द्वारा लिखित होली कोर्थस, द्वारा चित्रित फेडेरिका रागुसेओ, द्वारा संपादित जोहाना पोप, सारा वेड, तथा लॉरेन वैगनर

संदर्भ

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यह आलेख मूल पर दिखाई दिया न्यूरॉन्स को जानना