डार्विन कोरोना वायरस से बचाव के लिए सबसे अच्छा अनुकूलन क्या मानेंगे? रोलबोस

चार्ल्स डार्विन ने जीवन के विकास को संचालित करने वाले प्राकृतिक चयन के अंतर्निहित तंत्र के रूप में योग्यतम के अस्तित्व की अवधारणा को लोकप्रिय बनाया। पर्यावरण के लिए बेहतर अनुकूल जीन वाले जीवों को जीवित रहने के लिए चुना जाता है और उन्हें अगली पीढ़ी तक पहुंचाया जाता है।

इस प्रकार, जब कोई नया संक्रमण उभरता है जिसे दुनिया ने पहले कभी नहीं देखा है, तो प्राकृतिक चयन की प्रक्रिया फिर से शुरू हो जाती है।

कोरोना वायरस महामारी के संदर्भ में, "सबसे योग्य" कौन है?

यह एक चुनौतीपूर्ण प्रश्न है. लेकिन इम्यूनोलॉजी के रूप में शोधकर्ताओं दक्षिण कैरोलिना विश्वविद्यालय में, हम कह सकते हैं कि एक बात स्पष्ट है: कोई प्रभावी उपचार विकल्प नहीं होने के कारण, कोरोनोवायरस संक्रमण के खिलाफ जीवित रहना पूरी तरह से रोगी की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया पर निर्भर करता है।

हम इस पर काम कर रहे हैं कि प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया कैसी हो यह एक दोधारी तलवार है - एक तरफ मेजबान को संक्रमण से लड़ने में मदद करती है, जबकि दूसरी तरफ ऑटोइम्यून बीमारियों के रूप में महत्वपूर्ण क्षति पहुंचाती है।

डार्विन ने माना कि किसी द्वीप पर मौजूद विशिष्ट खाद्य स्रोतों के अनुकूल चोंच वाले फ़िंच के जीवित रहने और अगली पीढ़ी तक अपने जीन पारित करने की अधिक संभावना होती है। सही चोंच वाले पक्षियों को सबसे योग्य के रूप में परिभाषित किया गया था। Photos.com

प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के दो चरण

प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया एक कार की तरह है। किसी गंतव्य तक सुरक्षित रूप से पहुंचने के लिए, आपको एक त्वरक (चरण 1) और एक ब्रेक (चरण 2) दोनों की आवश्यकता होती है जो अच्छी तरह से काम कर रहे हों। किसी में भी विफलता के महत्वपूर्ण परिणाम हो सकते हैं।

एक संक्रामक एजेंट के खिलाफ एक प्रभावी प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया कार्रवाई के दो चरणों के नाजुक संतुलन पर निर्भर करती है। जब कोई संक्रामक एजेंट हमला करता है, तो शरीर चरण 1 शुरू करता है, जो सूजन को बढ़ावा देता है - एक ऐसी स्थिति जिसमें विभिन्न प्रकार की प्रतिरक्षा कोशिकाएं रोगज़नक़ को नष्ट करने के लिए संक्रमण स्थल पर इकट्ठा होती हैं।

इसके बाद चरण 2 आता है, जिसके दौरान नियामक टी कोशिकाएं कहलाने वाली प्रतिरक्षा कोशिकाएं सूजन को दबा देती हैं ताकि संक्रमित ऊतक पूरी तरह से ठीक हो सकें। पहले चरण में कमी से वायरस या बैक्टीरिया जैसे संक्रामक एजेंट की अनियंत्रित वृद्धि हो सकती है। दूसरे चरण में एक दोष बड़े पैमाने पर सूजन, ऊतक क्षति और मृत्यु का कारण बन सकता है।

कोरोना वायरस एंजियोटेंसिन-परिवर्तित एंजाइम 2 नामक रिसेप्टर से जुड़कर कोशिकाओं को संक्रमित करता है।ACE2), जो श्वसन पथ और हृदय प्रणाली सहित पूरे शरीर के कई ऊतकों में मौजूद होता है। यह संक्रमण चरण 1 प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को ट्रिगर करता है, जिसमें एंटीबॉडी-उत्पादक बी-कोशिकाएं निष्क्रिय एंटीबॉडी को बाहर निकालती हैं जो वायरस से जुड़ सकती हैं और इसे ACE2 से जुड़ने से रोक सकती हैं। यह वायरस को अधिक कोशिकाओं को संक्रमित करने से रोकता है।

चरण 1 के दौरान, प्रतिरक्षा कोशिकाएं भी उत्पन्न होती हैं साइटोकिन्स, प्रोटीन का एक समूह जो अन्य प्रतिरक्षा कोशिकाओं की भर्ती करता है और साथ ही संक्रमण से लड़ता है। लड़ाई में किलर टी कोशिकाएं भी शामिल हो रही हैं जो वायरस से संक्रमित कोशिकाओं को नष्ट कर देती हैं और वायरस को अपनी प्रतिकृति बनाने से रोकती हैं।

यदि चरण 1 के दौरान प्रतिरक्षा प्रणाली कमजोर हो जाती है और खराब काम करती है, तो वायरस तेजी से अपनी प्रतिकृति बना सकता है। कमजोर प्रतिरक्षा प्रणाली वाले लोगों में बुजुर्ग, अंग प्रत्यारोपण प्राप्तकर्ता, ऑटोइम्यून बीमारियों वाले मरीज़, कीमोथेरेपी से गुजरने वाले कैंसर मरीज़ और ऐसे व्यक्ति शामिल हैं जो इम्यूनोडेफिशिएंसी बीमारियों के साथ पैदा हुए हैं। इनमें से कई व्यक्ति वायरस का मुकाबला करने के लिए पर्याप्त एंटीबॉडी या किलर टी कोशिकाओं का उत्पादन नहीं कर सकते हैं, जो वायरस को अनियंत्रित रूप से बढ़ने और गंभीर संक्रमण का कारण बनने की अनुमति देता है।

मानव कोशिका पर एंजियोटेंसिन-परिवर्तित एंजाइम 2 (ACE2) रिसेप्टर (नीला) से बंधे कोरोनोवायरस स्पाइक (एस) प्रोटीन (लाल) का आणविक मॉडल। एक बार कोशिका के अंदर, वायरस अपनी अधिक प्रतियां बनाने के लिए कोशिकाओं की मशीनरी का उपयोग करता है। जुआन गार्टनर/साइंस फोटो लाइब्रेरी

सूजन के कारण फेफड़ों में चोट लगना

SARS-CoV-2 की बढ़ी हुई प्रतिकृति फेफड़ों और अन्य अंगों में अतिरिक्त जटिलताओं को ट्रिगर करती है।

आम तौर पर, हानिकारक और सौम्य दोनों प्रकार के सूक्ष्मजीवों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है, जो फेफड़ों में सामंजस्य बनाकर रहते हैं। हालाँकि, जैसे-जैसे कोरोनोवायरस फैलता है, यह संभावना है कि संक्रमण और होने वाली सूजन इस संतुलन को बाधित कर देगी, जिससे फेफड़ों में मौजूद हानिकारक बैक्टीरिया हावी हो जाएंगे। इससे निमोनिया का विकास होता है, जिसमें फेफड़ों की वायु थैली, जिसे एल्वियोली कहा जाता है, तरल पदार्थ या मवाद से भर जाती है, जिससे सांस लेना मुश्किल हो जाता है।

जब एल्वियोली, वह स्थान जहां ऑक्सीजन को अवशोषित किया जाता है और कार्बन डाइऑक्साइड को निष्कासित किया जाता है, तरल से भर जाता है तो ऑक्सीजन को अवशोषित करने के लिए कम जगह होती है। ttsz / गेटी इमेजेज़

यह फेफड़ों में अतिरिक्त सूजन पैदा करता है, जिससे एक्यूट रेस्पिरेटरी डिस्ट्रेस सिंड्रोम (एआरडीएस) होता है एक तिहाई COVID-19 रोगियों में देखा गया. प्रतिरक्षा प्रणाली, फेफड़ों में वायरल संक्रमण और अन्य उभरते रोगजनकों को नियंत्रित करने में असमर्थ है, अधिक साइटोकिन्स जारी करके और भी मजबूत सूजन प्रतिक्रिया उत्पन्न करती है, एक स्थिति जिसे "साइटोकिन तूफान" के रूप में जाना जाता है।

इस स्तर पर, यह भी संभावना है कि सूजन को दबाने के उद्देश्य से चरण 2 प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया विफल हो जाती है और साइटोकिन तूफान को नियंत्रित नहीं कर सकती है। इस तरह के साइटोकिन तूफान अनुकूल आग को ट्रिगर कर सकते हैं - विनाशकारी, संक्षारक रसायन संक्रमित कोशिकाओं को नष्ट करने के लिए होते हैं जो शरीर की प्रतिरक्षा कोशिकाओं द्वारा जारी किए जाते हैं जो फेफड़ों और अन्य अंगों को गंभीर नुकसान पहुंचा सकते हैं।

इसके अलावा, क्योंकि ACE2 पूरे शरीर में मौजूद है, चरण 1 से किलर टी कोशिकाएं कई अंगों में वायरस से संक्रमित कोशिकाओं को नष्ट कर सकती हैं, जिससे अधिक व्यापक विनाश हो सकता है। इस प्रकार, जो रोगी अत्यधिक साइटोकिन्स और टी कोशिकाओं का उत्पादन करते हैं, वे न केवल फेफड़ों बल्कि हृदय और गुर्दे जैसे अन्य अंगों की चोट से भी मर सकते हैं।

प्रतिरक्षा प्रणाली का संतुलन कार्य

उपरोक्त परिदृश्य COVID-19 की रोकथाम और उपचार के संबंध में कई प्रश्न उठाता है। क्योंकि अधिकांश लोग कोरोना वायरस संक्रमण से ठीक हो जाते हैं, यह संभावना है कि एक टीका जो वायरस को कोशिकाओं में प्रवेश करने और उसकी प्रतिकृति बनाने से रोकने के लिए निष्क्रिय एंटीबॉडी और टी कोशिकाओं को ट्रिगर करता है, सफल होने की संभावना है। एक प्रभावी टीके की कुंजी यह है कि यह अत्यधिक सूजन को ट्रिगर नहीं करता है।

इसके अतिरिक्त, उन रोगियों में जो एआरडीएस और साइटोकिन स्टॉर्म जैसे अधिक गंभीर रूप में संक्रमण करते हैं, जो अक्सर घातक होते हैं, उपन्यास की तत्काल आवश्यकता होती है विरोधी भड़काऊ दवाओं. ये दवाएं प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के अत्यधिक दमन के बिना साइटोकिन तूफान को मोटे तौर पर दबा सकती हैं, जिससे रोगियों को फेफड़ों और अन्य ऊतकों को नुकसान पहुंचाए बिना कोरोनोवायरस को खत्म करने में सक्षम बनाया जा सकता है।

अवसर की केवल एक संकीर्ण खिड़की हो सकती है जिसके दौरान इन प्रतिरक्षादमनकारी एजेंटों का प्रभावी ढंग से उपयोग किया जा सकता है। ऐसे एजेंटों को संक्रमण के प्रारंभिक चरण में शुरू नहीं किया जाना चाहिए जब रोगी को संक्रमण से लड़ने के लिए प्रतिरक्षा प्रणाली की आवश्यकता होती है, लेकिन एआरडीएस के विकास के बाद, जब बड़े पैमाने पर सूजन बेकाबू होती है, तो इसमें बहुत अधिक देरी नहीं की जा सकती है। सूजन-रोधी उपचार की यह विंडो रोगियों में एंटीबॉडी और साइटोकिन के स्तर की निगरानी करके निर्धारित की जा सकती है।

फिर, कोविड-19 के साथ, "सबसे योग्य" व्यक्ति वे हैं जो सामान्य चरण 1 और चरण 2 प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया विकसित करते हैं। इसका मतलब है चरण 1 में प्राथमिक कोरोना वायरस संक्रमण को साफ़ करने और फेफड़ों में इसके प्रसार को रोकने के लिए एक मजबूत प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया। फिर "साइटोकिन स्टॉर्म" के रूप में अत्यधिक सूजन को रोकने के लिए एक इष्टतम चरण 2 प्रतिक्रिया का पालन किया जाना चाहिए।

टीकों और सूजनरोधी उपचारों को सफल होने के लिए इस नाजुक संतुलन कार्य को सावधानीपूर्वक प्रबंधित करने की आवश्यकता है।

इस कोरोना वायरस के साथ, यह जानना आसान नहीं है कि सबसे फिट व्यक्ति कौन हैं। यह जरूरी नहीं है कि सबसे कम उम्र के, सबसे मजबूत या सबसे एथलेटिक व्यक्तियों को इस कोरोनोवायरस से बचने की गारंटी है। सबसे योग्य वे लोग हैं जिनके पास "सही" प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया है जो अत्यधिक सूजन को बढ़ाए बिना संक्रमण को तेजी से साफ़ कर सकते हैं, जो घातक हो सकता है।

के बारे में लेखक

प्रकाश नागरकट्टी, अनुसंधान उपाध्यक्ष और कैरोलिना प्रतिष्ठित प्रोफेसर, दक्षिण कैरोलिना विश्वविद्यालय और मिट्जी नागरकट्टी, सेंटर फॉर कैंसर ड्रग डिस्कवरी के स्मार्टस्टेट संपन्न अध्यक्ष, कैरोलिना के प्रतिष्ठित प्रोफेसर और अध्यक्ष, पैथोलॉजी, माइक्रोबायोलॉजी और इम्यूनोलॉजी विभाग, दक्षिण कैरोलिना विश्वविद्यालय

इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.

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