अंतरिक्ष यात्रा हृदय की मरम्मत की कुंजी हो सकती है
अंतरिक्ष यात्री एक व्यावहारिक रूप से भारहीन वातावरण में रहते हैं, जिसे वैज्ञानिक रूप से माइक्रोग्रैविटी के रूप में जाना जाता है। मानव शरीर पर माइक्रोग्रैविटी के प्रभाव विभिन्न और आकर्षक होते हैं - उनमें से कुछ नुकसानदायक होते हैं, तो कुछ छुटकारा देने वाले। नए शोध में मानव स्टेम कोशिकाओं पर माइक्रोगेविटी के प्रभाव के लिए एक चिकित्सीय उद्देश्य का पता चलता है।
मस्तिष्क को ऊपर की ओर ले जाने से मांसपेशियों के सिकुड़ने, नसों में सूजन, और अंतरिक्ष यात्रियों के चेहरे झुलस जाते हैं, मानव शरीर पर माइक्रोग्रैविटी के प्रभाव कम से कम कहने के लिए आकर्षक हैं।
लेकिन वजनहीन परिस्थितियाँ हृदय को कैसे प्रभावित करती हैं? क्योंकि इस महत्वपूर्ण अंग को पूरे शरीर में उतना अधिक रक्त पंप करने की आवश्यकता नहीं है क्योंकि यह गुरुत्वाकर्षण के तहत होगा, समय के साथ, रक्त वाहिकाएं कम लोचदार और मोटी हो जाती हैं, जिससे हृदय रोग का खतरा बढ़ जाता है।
इन नकारात्मक परिणामों के प्रतिरूप के रूप में, हालांकि, वैज्ञानिक मानव हृदय पर स्पेसफ्लाइट के अधिक से अधिक संभावित चिकित्सीय प्रभावों को उजागर कर रहे हैं।
उदाहरण के लिए, अध्ययनों से पता चला है कि प्रयोगशाला में नकली माइक्रोग्रैविटी गुरुत्वाकर्षण के आधार पर उनकी उम्र के आधार पर हृदय की कोशिकाओं को अलग तरह से प्रभावित करती है। पूर्वज कोशिकाएं "स्टेम कोशिकाओं के प्रारंभिक वंशज हैं जो एक या अधिक प्रकार के सेल बनाने के लिए अंतर कर सकते हैं।"
भ्रूण माउस कोशिकाओं पर अन्य अध्ययनों से पता चला है कि स्पेसफ्लाइट का अनुकरण स्टेम सेल की स्थिरता और भेदभाव को प्रभावित करता है, जिससे उन्हें हृदय की मांसपेशी कोशिकाओं में अधिक तेज़ी से अंतर करने में मदद मिलती है।
तो, लोमा लिंडा विश्वविद्यालय, सीए में लोमा लिंडा विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने सोचा कि अगर स्टेम सेल इस प्रकार संशोधित किया जाए तो कार्डियक मरम्मत के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।
इस सवाल का जवाब देने के लिए, जोनाथन बाओ और सहकर्मियों ने आणविक परिवर्तनों का अनुकरण किया जो कि माइक्रोग्रैविटी के तहत होता है और हृदय संबंधी पूर्वज कोशिकाओं की चिकित्सीय क्षमता को बढ़ाने के लिए उनके निहितार्थ का पता लगाया।
शोधकर्ताओं ने पत्रिका के एक विशेष अंक में अपने निष्कर्ष प्रकाशित किए स्टेम सेल और विकास।
माइक्रोग्रैविटी से कैल्शियम सिग्नलिंग में बदलाव होता है
बाओ और टीम ने नासा के इंटरनेशनल स्पेस स्टेशन पर 6 से 7 दिनों के लिए माइक्रोग्रैविटी का अनुकरण किया और अंतरिक्ष स्टेशन पर सवार नेशनल लैबोरेटरी में 12 दिनों के लिए नवजात हृदय संबंधी पूर्वज कोशिकाओं को संवर्धित किया।
वैज्ञानिकों ने जीन अभिव्यक्ति में परिवर्तन की तलाश की और पाया कि माइक्रोग्रैविटी वातावरण "जीन की अभिव्यक्ति को प्रेरित करता है जो आम तौर पर हृदय विकास के पहले की स्थिति से जुड़े होते हैं।"
6-7 दिनों के बाद, वैज्ञानिकों ने कैल्शियम सिग्नलिंग मार्ग में परिवर्तन पाया, जो वे कहते हैं, हृदय की मरम्मत के लिए स्टेम-सेल-आधारित चिकित्सा में सुधार के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।
30 दिनों के बाद, सी-अल्फा नामक एक कैल्शियम-निर्भर प्रोटीन किनेज या एंजाइम को सक्रिय किया गया था। "नवजात [हृदय पूर्वज कोशिकाओं] में कैल्शियम प्रेरण के प्रभाव का पता लगाने के लिए," शोधकर्ताओं ने कैल्शियम सिग्नलिंग को बढ़ाकर पृथ्वी पर प्रोटीन केनेज को सक्रिय किया।
नोट किए गए परिवर्तनों ने शोधकर्ताओं को निष्कर्ष निकाला कि "पृथ्वी पर कैल्शियम सिग्नलिंग में हेरफेर [सेल-आधारित कार्डियक मरम्मत के लिए एक उपन्यास चिकित्सीय अवसर] प्रस्तुत करता है।"
कार्डियक रिपेयर के लिए निष्कर्षों का क्या मतलब है
जैसा कि लेखक ने नोट किया है, पहले से ही शुरुआती चरण के नैदानिक परीक्षण हैं जो इस्केमिक कार्डियोमायोपैथी वाले रोगियों का इलाज करने या लोगों को दिल के दौरे से उबरने में मदद करने के लिए हृदय स्टेम कोशिकाओं का उपयोग कर रहे हैं।
हालांकि इन परीक्षणों के परिणाम आशाजनक हैं, कभी-कभी कोशिका उत्थान विफल हो जाता है और वैज्ञानिक अभी भी बहस कर रहे हैं कि प्रत्यारोपण के लिए किस प्रकार का सेल सबसे अच्छा है।
"इसलिए, [माइक्रोग्रैविटी] प्रयोगों से पृथ्वी-आधारित प्रयोगों के निष्कर्षों के आवेदन से कार्डियक मरम्मत के लिए [हृदय पूर्वज कोशिकाओं] के उपयोग से जुड़े वर्तमान नैदानिक परीक्षणों की कमियों को दूर करने में मदद मिल सकती है," लेखकों ने लिखा है।
बियो और उनके सहयोगियों ने निष्कर्ष निकाला:
"[एम] प्रारंभिक [कार्डिएक पूर्वज कोशिकाओं] के सामान्य गुरुत्व वातावरण को निर्धारित करना महत्वपूर्ण तंत्रों को उजागर कर सकता है जिसके द्वारा प्रारंभिक कार्डियक पूर्वज विकसित होते हैं या फैलते हैं। हृदय के विकास को समझने और स्टेम सेल आधारित पुनर्योजी उपचार के परिणामों को बढ़ाने के लिए इस तरह की अंतर्दृष्टि लागू की जा सकती है। ”
ग्राहम सी। पार्कर, पीएच.डी. - डेट्रायट, एमआई में वेन स्टेट यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन से कौन संबद्ध है और पत्रिका का प्रधान संपादक है स्टेम सेल और विकास - निष्कर्षों पर भी टिप्पणी की।
वे कहते हैं, "यह पेपर अंतरिक्ष और जमीन पर आधारित प्रायोगिक डिजाइन के संयोजन के लिए अवधारणा का एक महत्वपूर्ण प्रमाण प्रदान करता है और अंतरिक्ष यान और पृथ्वी पर दोनों के लिए कार्डियक चिकित्सीय विकास को सूचित करता है।"
