पृथ्वी पर सभी जीवन एक घूर्णन ग्रह के साथ सामना करने के लिए विकसित हुआ है, जिसके परिणामस्वरूप दिन और रात के बीच पूर्वानुमान योग्य संक्रमण होता है। पौधों, कवक, बैक्टीरिया और जानवरों के बीच विवरण भिन्न होते हैं, लेकिन सुसंगत विशेषता एक जैविक "घड़ी" है जो जीव को परिवर्तन का अनुमान लगाने और इसके लिए तैयार करने की अनुमति देती है।
जानवरों में, रात और दिन पर नज़र रखने वाली केंद्रीय घड़ी मस्तिष्क में होती है जहां वह प्रकाश या अंधेरे के साथ तालमेल रखने के लिए रेटिना से प्रकाश प्राप्त करती है। लेकिन शरीर की सभी कोशिकाओं की अपनी घड़ियां होती हैं। क्योंकि इन जैविक घड़ियों में एक चक्र होता है जो 24 घंटे के करीब होता है जिसे वे लैटिन ("डेसा" से "अर्थ" के बारे में "और" डायन, अर्थ डे, लैटिन के बारे में) कहते हैं।
अब हम सस्ते, उज्ज्वल, कृत्रिम प्रकाश, शिफ्ट-वर्क, नींद से वंचित और जेट-लैग के साथ रहते हैं - हमारे शरीर में प्राचीन सर्कैडियन नियंत्रण तंत्र की सभी प्रमुख चुनौतियां। ये सभी सर्कैडियन और नींद की चुनौतियाँ हैं बीमारी से जुड़ा हुआ। लेकिन हमारे में नवीनतम अध्ययन, चूहों का उपयोग करते हुए, हमने पाया कि दिन के अलग-अलग समय में संक्रमण बीमारी की अलग गंभीरता का कारण बनता है।
हैरानी की बात है, हमने पाया कि प्रतिरक्षा प्रणाली की कोशिकाओं में घड़ी की टिक टिक बैक्टीरिया के संक्रमण के जवाब में परिवर्तन के लिए जिम्मेदार थी। विशेष रूप से, विशेष कोशिकाएं जिन्हें मैक्रोफेज कहा जाता है, जो बड़ी कोशिकाएं होती हैं जो बैक्टीरिया को संलग्न और मार देती हैं।
एक मैक्रोफेज (नीला) तपेदिक बैक्टीरिया (लाल) को संलग्न करने वाले एक कलाकार की छाप। कत्यूर कोन / शटरस्टॉक
मैक्रोफेज, या तो एक डिश या एक माउस में बढ़ रहा है, दिन के अलग-अलग समय पर अलग-अलग प्रतिक्रिया करता है। और इन कोशिकाओं में घड़ी को निष्क्रिय करने के परिणामस्वरूप सुपर मैक्रोफेज हो गए, जो तेजी से चले गए और सामान्य मैक्रोफेज की तुलना में अधिक बैक्टीरिया खा गए।
हमने पाया कि "क्लॉकलेस" मैक्रोफेज ने चूहों को कई तरह के बैक्टीरिया के साथ बैक्टीरिया के संक्रमण से बचाया। मैक्रोफेज पर एक करीब से देखने पर पता चला कि कोशिकाएं अलग दिखती थीं, संरचनात्मक प्रोटीन में एक बड़े बदलाव के साथ, जो कोशिका के आकार को बनाए रखते हैं और सेल आंदोलन और बैक्टीरिया खाने के लिए आवश्यक होते हैं। सेल की आंतरिक वास्तुकला, या साइटोस्केलेटन में परिवर्तन, हमारे अध्ययन का एक केंद्र बन गया।
हमने पाया कि मैक्रोफेज सर्कैडियन घड़ी ने साइटोसकेलेटन के घटकों को सीधे नियंत्रित किया। हमने साइटोस्केलेटल प्रोटीन निर्माण ब्लॉकों की मात्रा में परिवर्तन देखा, और साइटोस्केलेटल परिवर्तन के एक मास्टर नियामक की गतिविधि में भी। यह मास्टर रेगुलेटर एक प्रोटीन है जिसे RhoA कहा जाता है।
RhoA बैक्टीरिया के संपर्क से सक्रिय होता है और बैक्टीरिया को स्थानांतरित करने और उपभोग करने के लिए मैक्रोफेज को चलाता है। हमने पाया कि RhoA घड़ी रहित मैक्रोफेज में तब भी सक्रिय था जब कोई बैक्टीरिया मौजूद नहीं था। जब बैक्टीरिया ने सामान्य मैक्रोफेज RhoA से संपर्क किया तो वे सक्रिय हो गए, लेकिन क्लॉक रहित मैक्रोफेज में कोई और बदलाव नहीं हुआ, क्योंकि RhoA पहले से ही सक्रिय था। इसलिए घड़ी रहित मैक्रोफेज को हमेशा स्विच किया जाता था, और इसलिए बैक्टीरिया के हमले का अधिक तेजी से जवाब देने में सक्षम था।
यह जानने के लिए कि घड़ी मैक्रोफेज के व्यवहार को कैसे बदल रही थी, हमने कोर घड़ी तंत्र की ओर रुख किया। इसमें प्रोटीन का एक छोटा समूह शामिल है जो समय के माध्यम से बहुतायत में बदलता है, इसलिए कोशिकाओं को समय बताने की अनुमति देता है। हमने पाया कि BMAL1 नामक इन घड़ी कारकों में से एक, घड़ी और मैक्रोफेज व्यवहार के बीच की आवश्यक कड़ी थी।
लेखक प्रदान की
एंटीबायोटिक दवाओं पर निर्भरता कम करना
आधुनिक दुनिया का सामना कर रहे प्रमुख मुद्दों में से एक एंटीबायोटिक दवाओं के लिए बैक्टीरिया का बढ़ता प्रतिरोध है। 30 वर्षों से एंटीबायोटिक दवाओं का कोई नया वर्ग नहीं है। एंटीबायोटिक दवाओं के लिए जीवाणु प्रतिरोध का मतलब है कि हमारे पास अनुपचारित संक्रमण है और भविष्य का सामना करना पड़ता है जहां सर्जरी जोखिम भरा हो जाएगा।
बैक्टीरिया के खिलाफ रक्षा बढ़ाने के नए तरीके खोजना एक उच्च प्राथमिकता है। जीवाणु रक्षा के लिए घड़ी को जोड़ने वाले एक सर्किट की खोज मौजूदा एंटीबायोटिक दवाओं की सीमित सीमा की हमारी निर्भरता को कम करने के लिए एक नया मार्ग खोलती है। घड़ी को लक्ष्य करके बैक्टीरिया के संक्रमण से प्राकृतिक सुरक्षा को बढ़ाना संभव हो सकता है।
सर्कैडियन घड़ी के संचालन को भोजन के समय में परिवर्तन, मानव आबादी के भीतर आनुवंशिक परिवर्तनशीलता और इस प्रणाली को विनियमित करने में सक्षम नई दवाओं द्वारा बदल दिया जा सकता है। दवाओं के साथ घड़ी को लक्षित करने में एक समस्या यह है कि अन्य प्रणालियों पर प्रभाव व्यापक होगा और परिणाम की भविष्यवाणी करना कठिन होगा। लेकिन संक्रमण को प्रतिरोधक क्षमता बढ़ाने के लिए अल्पकालिक हस्तक्षेप कम कीमत पर लाभ प्रदान कर सकता है।
इसी तरह, अस्पतालों में उच्च जोखिम वाले लोगों की सर्कैडियन लय को मजबूत करना, उदाहरण के लिए, प्रकाश और भोजन के समय को नियंत्रित करके प्रतिरक्षा को बढ़ावा दे सकता है और अस्पताल-अधिग्रहित संक्रमण को रोक सकता है।
के बारे में लेखक
डेविड रे, एंडोक्रिनोलॉजी के प्रोफेसर, यूनिवर्सिटी ऑफ ओक्सफोर्ड और गैरेथ किचन, अकादमिक क्लिनिकल लेक्चरर और एनेस्थेटिस्ट, मैनचेस्टर विश्वविद्यालय के
इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.
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