कैसे 'अच्छे' वायरस स्वास्थ्य को प्रभावित कर सकते हैं

यद्यपि मानव स्वास्थ्य में "अच्छे" वायरस की भूमिका अभी भी अपेक्षाकृत रहस्यमय है, हम धीरे-धीरे अपने वायरल आगंतुकों के महत्व को उजागर कर रहे हैं। इस विशेष सुविधा में, हम माइक्रोबायोम के एक उपेक्षित खंड का परिचय देते हैं - virome।

बैक्टीरियोफेज का चित्रण एक जीवाणु को संक्रमित करता है।

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स्वास्थ्य और बीमारी में बैक्टीरिया और हमारे माइक्रोबायोम की भूमिका चिकित्सा अनुसंधान में सबसे आगे है।

हम हालिया निष्कर्षों द्वारा उत्पन्न कई सवालों के जवाब देने से एक लंबा रास्ता तय कर रहे हैं, लेकिन अब यह दृढ़ता से स्थापित है कि बिना "अनुकूल" सूक्ष्मजीवों के हमारे निजी बेड़े के बिना - हमारे सूक्ष्मजीव - हम पनपे नहीं।

चिकित्सा विज्ञान, हालांकि, इसके कूबड़ पर नहीं बैठता है; इसकी आंखें हमेशा क्षितिज पर तय होती हैं, दूर की चीजों में छिपी चीजों के आकार का वर्णन करने के लिए तनावपूर्ण होती हैं।

जैसा कि हम बैक्टीरिया और स्वास्थ्य के बीच लगभग असहनीय जटिल इंटरैक्शन को अनपिक करने के लिए संघर्ष करते हैं, अगली चुनौती पहले से ही पंखों में इंतजार कर रही है: virome की भूमिका।

Virome क्या है?

जब हम "माइक्रोबायोम" शब्द सुनते हैं, तो हम तुरंत बैक्टीरिया के बारे में सोचते हैं, लेकिन तकनीकी रूप से, माइक्रोबायोम एक विशेष वातावरण में सभी सूक्ष्मजीवों का योग है। कुछ वैज्ञानिक इन सूक्ष्मजीवों की आनुवंशिक सामग्री के योग को संदर्भित करने के लिए इस शब्द का उपयोग करते हैं।

तो, बैक्टीरिया से अलग, माइक्रोबायोम में वायरस (virome) और कवक (mycobiome) भी शामिल हैं, अन्य आगंतुकों के बीच। आज तक, वैज्ञानिकों ने व्याम या माइकोबोम पर तुलनात्मक रूप से बहुत कम ध्यान दिया है।

वायरस ने खुद को मानव शरीर में पारिस्थितिक निशानों की एक श्रृंखला में घर पर बना लिया है, खासकर श्लेष्म सतहों पर, जैसे कि नाक और मुंह के अंदरूनी हिस्से और आंत का अस्तर।

इस सुविधा में, हम आंत व्याम पर ध्यान केंद्रित करेंगे क्योंकि यह सबसे बड़ी संख्या में वायरल रहने वालों की मेजबानी करता है और इसकी सबसे अधिक जांच की गई है।

बेशक, वायरस चेचक, हेपेटाइटिस, एचआईवी और रेबीज जैसी बीमारियों के कारण के लिए सबसे प्रसिद्ध हैं। वायरल बीमारी से जुड़े तात्कालिकता के कारण, इस पहलू ने शोधकर्ताओं के समय के शेरों का हिस्सा लिया है। हालांकि, कई वायरस मानव कोशिकाओं में मामूली रुचि नहीं रखते हैं।

पेश है बैक्टीरियोफेज

वैज्ञानिकों ने विराम को "सबसे बड़ा, सबसे विविध, और सबसे गतिशील भाग [] माइक्रोबायोम" माना है और हमारे हिम्मत में अधिकांश वायरस बैक्टीरियोफेज हैं। जहां कहीं भी बैक्टीरिया होते हैं, वहां बहुतायत में बैक्टीरियोफेज होते हैं।

जैसा कि अन्य शोधकर्ता बताते हैं: “फ़ैज़ पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में जीवन के रूप हैं, वस्तुतः सर्वव्यापी हैं। […] कुछ मीठे पानी के स्रोत प्रति मिलिलिटर [१०] तक हो सकते हैं। ”

बैक्टीरिया बैक्टीरिया को संक्रमित करते हैं, अपने सेल मशीनरी को कमांड करते हैं, और इसका उपयोग अपनी आनुवंशिक सामग्री को दोहराने के लिए करते हैं।

अब यह बहुतायत से स्पष्ट है कि आंत के बैक्टीरिया स्वास्थ्य और बीमारी को प्रभावित करते हैं, इसलिए यह कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि आंत के बैक्टीरिया को संक्रमित करने वाले वायरस का भी महत्वपूर्ण प्रभाव हो सकता है।

फेज थेरेपी

1920 से 1950 के दशक तक, वैज्ञानिकों ने जांच की कि क्या बैक्टीरियोफेज का उपयोग बैक्टीरिया के संक्रमण के इलाज के लिए किया जा सकता है। आखिरकार, ये वायरस मानव रोगजनकों को नष्ट करने में माहिर हैं।

वैज्ञानिकों ने पाया कि फेज थेरेपी दोनों प्रभावी और महत्वपूर्ण रूप से साइड इफेक्ट से मुक्त थी।

जब एंटीबायोटिक दवाओं की खोज की गई, तो फेज थेरेपी पृष्ठभूमि में फीका पड़ गई। एंटीबायोटिक्स को सापेक्ष आसानी से निर्मित किया जा सकता है, और उन्होंने जीवाणु प्रजातियों के व्यापक स्पेक्ट्रम को मार दिया।

हालांकि, आज की हाई-टेक क्षमताओं और एंटीबायोटिक प्रतिरोध की डरावनी पृष्ठभूमि के साथ, फेज थेरेपी में रुचि पुनरुत्थान का आनंद ले सकती है।

फेज थेरेपी को आकर्षक बनाने वाला एक कारक इसकी विशिष्टता है। अक्सर, एंटीबायोटिक्स बैक्टीरिया प्रजातियों की एक विस्तृत स्पेक्ट्रम को मिटा देते हैं। अब जब हम जानते हैं कि "अच्छे" बैक्टीरिया आंत में रहते हैं, हालांकि, यह स्पष्ट है कि यह आदर्श नहीं है।

इस बीच, बैक्टीरियोफेज, केवल एक ही जीवाणु प्रजातियों के भीतर उपभेदों की एक संकीर्ण श्रृंखला को लक्षित करते हैं।

इसके अलावा, वे केवल यह संकेत देते हैं कि उनके लक्षित बैक्टीरिया स्थानीय क्षेत्र में हैं। साथ में लिया गया, इसका मतलब है कि वे केवल वांछित जीवाणु पर हमला करते हैं, और वे तब तक दोहराते रहते हैं जब तक कि उन्होंने संक्रमण को मिटा नहीं दिया।

जीवन भर के दोस्त

बैक्टीरियोफेज मानव यात्रा में प्रारंभिक अवस्था में शामिल होते हैं। एक अध्ययन ने मेकोनियम की जांच की - एक नवजात शिशु का पहला शिकार - और वायरस का कोई सबूत नहीं मिला।

हालाँकि, जन्म के सिर्फ 1 हफ्ते बाद, बच्चे के सिर के प्रत्येक ग्राम में लगभग 100 मिलियन वायरस कण होते हैं, जिनमें से अधिकांश बैक्टीरियोफेज थे। हमारे virome सही मायने में एक आजीवन साथी है।

प्रत्येक मानव में बैक्टीरियोफेज का एक अलग चयन होता है, जिसे सामूहिक रूप से फेजोमे कहा जाता है। जिन लोगों का आहार समान होता है वे अधिक समानताएं साझा करते हैं, लेकिन कुल मिलाकर, प्रत्येक व्यक्ति का चरणबद्ध रूप से अलग-अलग होता है।

सिम्बायोसिस से डिस्बिओसिस तक

बैक्टीरियोफेज, जैसा कि उल्लेख किया गया है, बैक्टीरिया को नष्ट करते हैं। हालांकि, कुछ स्थितियों में, बैक्टीरियोफेज बैक्टीरिया की आबादी को लाभान्वित कर सकते हैं।

कण्ठ में, बैक्टीरियोफेज मुख्य रूप से प्रोफ़ैग के रूप में मौजूद होते हैं। इस अवस्था में, उनके आनुवंशिक कोड को एक जीवाणु के जीनोम में शामिल किया जाता है, जो सक्रिय होने पर बैक्टीरियोफेज उत्पन्न करने के लिए तैयार होता है।

उनके जीवन में इस बिंदु पर, एक बैक्टीरियोफेज एक जीवाणु के लिए हानिकारक नहीं है - वे सहजीवन में मौजूद हैं।

क्योंकि बैक्टीरिया एक दूसरे के साथ आनुवंशिक सामग्री का आदान-प्रदान कर सकते हैं, प्रोफ़ेगस के आनुवंशिक कोड को व्यक्तिगत बैक्टीरिया के बीच भी स्थानांतरित किया जा सकता है।

वे "विभिन्न जीवाणु प्रजातियों के बीच एंटीबायोटिक प्रतिरोध, विषाणु या चयापचय मार्गों से जुड़े जीनों का आदान-प्रदान कर सकते हैं।" यह कुछ बैक्टीरिया प्रजातियों को लाभान्वित कर सकता है, संभवतः उन्हें अपने आला को व्यापक बनाने की अनुमति देता है। हालांकि, विकास आंत में बैक्टीरिया के अन्य उपनिवेशों की कीमत पर हो सकता है।

"प्रोफ़ैगस अपने मेजबान बैक्टीरिया के लिए सहजीवी हैं, और ये जीवाणु हमारे शरीर के लिए सहजीवी हैं। इसलिए, फेज अप्रत्यक्ष रूप से एक बहुकोशिकीय जीव को लाभ प्रदान कर सकते हैं जैसे कि [क] मानव जो अपने मेजबान बैक्टीरियल कोशिकाओं द्वारा तुरंत अनुभव किया जाता है। "

एक बार प्रचार सक्रिय होने के लिए शुरू हो जाता है - उदाहरण के लिए, तनाव के समय में या यदि मेजबान जीवाणु खतरे में है - तो वे आंत के माइक्रोबियल समुदाय में व्यापक परिवर्तन का कारण बन सकते हैं।

हानिरहित प्रसार से तथाकथित lytic phage में आने से बैक्टीरिया के समुदायों का सफाया हो सकता है, संभवतः कुछ सांस लेने की जगह के साथ "खराब" बैक्टीरिया प्रदान करते हैं और उन्हें शून्य को भरने की अनुमति देते हैं।

इसे सामुदायिक फेरबदल कहा जाता है और इससे डिस्बिओसिस हो सकता है - एक माइक्रोबियल असंतुलन।

डिस्बिओसिस से निदान के लिए

डिस्बिओसिस सूजन आंत्र रोग, क्रोनिक थकान सिंड्रोम, मोटापा सहित कई स्थितियों से संबंधित है, क्लोस्ट्रीडियम डिफ्फिसिल (सी। अंतर) संक्रमण, और कोलाइटिस। हालांकि, शोधकर्ता अभी भी इन स्थितियों में बैक्टीरियोफेज की भूमिका के बारे में अनिश्चित हैं।

इन मामलों में, अन्य तंत्रों के माध्यम से डिस्बिओसिस हो सकता है। वैकल्पिक रूप से, यह कारण के बजाय स्थितियों का एक लक्षण हो सकता है।

शोधकर्ताओं ने आंत बैक्टीरिया में आश्चर्यजनक रूप से विभिन्न प्रकार के रोगों में परिवर्तन देखा है, जिसमें टाइप 2 मधुमेह, सिज़ोफ्रेनिया, अवसाद, चिंता, पार्किंसंस रोग और कई अन्य शामिल हैं।

क्योंकि बैक्टीरियोफेज हमारे हिम्मत में बैक्टीरिया को पछाड़ते हैं और उन्हें दोहराने के लिए उन पर भरोसा करते हैं, उन्हें या तो किसी भी उतार-चढ़ाव से प्रभावित या प्रभावित होना चाहिए।

जीवाणुनाशक आंत में परिवर्तन नहीं कर रहे हैं - परिवर्तन है कि, यह जोड़ा जाना चाहिए, रोग ड्राइविंग नहीं हो सकता है। इसके बजाय, बैक्टीरियॉफ़ेज आबादी केवल आंत के बैक्टीरिया में परिवर्तन से, निष्क्रिय रूप से बदल सकती है।

क्या बैक्टीरियोफेज समुदायों का ईब और प्रवाह स्वास्थ्य में महत्वपूर्ण है और बीमारी की जांच करना चुनौतीपूर्ण होगा। लेकिन भले ही यह किसी रोग के विकृति विज्ञान में महत्वपूर्ण नहीं है, लेकिन इन उतार-चढ़ाव को देखने से अन्य लाभ हो सकते हैं।

एक उदाहरण के रूप में, डायग्नोस्टिक मार्कर के रूप में वायोम का उपयोग करने की क्षमता है। उदाहरण के लिए, वैज्ञानिकों ने भड़काऊ आंत्र रोग वाले लोगों में आंत व्याधि में रोग-विशिष्ट परिवर्तनों की पहचान की है, जो निदान करने के लिए एक कुख्यात कठिन स्थिति है।

वायरस से परेशानी

बैक्टीरिया का अध्ययन करना आसान से बहुत दूर है; आखिरकार, वे अविश्वसनीय रूप से छोटे हैं। बैक्टीरिया आमतौर पर 0.4-10 माइक्रोमीटर होते हैं। कुछ संदर्भ प्रदान करने के लिए: 10 माइक्रोमीटर केवल एक-मिलीमीटर के सौवें या एक इंच के चार दस-हजारवें हिस्से के होते हैं।

वायरस, हालांकि, केवल 0.02-0.4 माइक्रोमीटर के पार भी छोटे हैं।

इस तरह के छोटे पैमाने पर काम करने में आने वाली कठिनाइयों के अलावा, वायरस अन्य चुनौतियों का सामना करते हैं।

यदि वैज्ञानिक यह समझना चाहते हैं कि किसी भी आबादी में कौन से जीवाणु प्रजातियां मौजूद हैं, तो वे आनुवंशिक जानकारी निकालते हैं।

इससे, वे कोड के विशिष्ट हिस्सों को अलग करते हैं और उन्हें मौजूदा डेटाबेस से मिलाते हैं; आमतौर पर, वे 16S rRNA जीन का उपयोग करते हैं। यह विशेष जीन लगभग सभी जीवाणु प्रजातियों में पाया जा सकता है, और विकासवादी समय में, यह अपेक्षाकृत अपरिवर्तित रहा है।

हालांकि, 16S RNA के कुछ क्षेत्रों को हाइपरविरेबल माना जाता है। इन क्षेत्रों के बीच अंतर शोधकर्ताओं को प्रजातियों की पहचान करने की अनुमति देता है।

दूसरी ओर, वायरस प्रजातियों में किसी भी समकक्ष जीन को साझा नहीं करते हैं। यह, अपेक्षाकृत हाल तक, व्याम का अध्ययन लगभग असंभव बना दिया है, लेकिन अगली पीढ़ी के अनुक्रमण में प्रगति धीरे-धीरे बाधाओं को मार रही है।

इस स्तर पर, मानव स्वास्थ्य में वायरस की भूमिका बीमारी के रूप में स्पष्ट नहीं है।

उस के साथ, यह भी अत्यधिक संभावना है कि वायरस एक स्वस्थ शरीर को बनाए रखने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। केवल अनुसंधान तकनीकों में प्रगति के साथ उनके पूर्ण प्रभाव को समझा जाएगा।

एंटीबायोटिक प्रतिरोध की तत्काल चिंताओं को देखते हुए, शायद बैक्टीरियोफेज में नए सिरे से दिलचस्पी चिकित्सा विज्ञान के इस रहस्यमय तत्व के लिए अधिक समय देगी।

फिर भी, हमारे माइक्रोबायोम के घटकों के बीच परस्पर क्रिया को समझना कठिन-जीता हुआ जानकारी होगा; जैसा कि एक पेपर बताता है:

"आंत माइक्रोबायोम की संरचना जीवन के कई चरणों के दौरान या एक ही दिन के घंटों के दौरान समान नहीं है।"

यह एक लंबी लड़ाई है।