বিজ্ঞানীরা বার্ধক্যের একটি নতুন – এবং সম্ভবত বিপরীতমুখী – কারণ উন্মোচন করেছেন

গবেষকরা স্তন্যপায়ী প্রাণীদের বার্ধক্যের একটি কারণ আবিষ্কার করেছেন যা বিপরীতমুখী হতে পারে: আণবিক ঘটনার একটি সিরিজ যা কোষের ভিতরে নিউক্লিয়াস এবং মাইটোকন্ড্রিয়ার মধ্যে যোগাযোগ সক্ষম করে।

যোগাযোগ যত খারাপ হতে থাকে, বার্ধক্য তত ত্বরান্বিত হয়। মানবদেহে প্রাকৃতিকভাবে উৎপন্ন একটি অণু প্রদানের মাধ্যমে, বিজ্ঞানীরা বয়স্ক ইঁদুরের মধ্যে যোগাযোগ নেটওয়ার্ক পুনরুদ্ধার করতে সক্ষম হন। এরপর নেওয়া টিস্যুর নমুনাগুলি প্রধান জৈবিক লক্ষণ দেখিয়েছিল যা অনেক ছোট প্রাণীর মতো ছিল।

"আমরা যে বার্ধক্য প্রক্রিয়া আবিষ্কার করেছি তা একটি বিবাহিত দম্পতির মতো - যখন তারা তরুণ থাকে, তারা ভাল যোগাযোগ করে, কিন্তু সময়ের সাথে সাথে, বহু বছর ধরে একসাথে থাকার পর, যোগাযোগ খারাপ হয়ে যায়," বলেছেন হার্ভার্ড মেডিকেল স্কুলের জেনেটিক্সের অধ্যাপক ডেভিড সিনক্লেয়ার, গবেষণার সিনিয়র লেখক। "এবং দম্পতির মতো, যোগাযোগ পুনরুদ্ধার সমস্যার সমাধান করেছে।"

এই গবেষণাটি হার্ভার্ড মেডিকেল স্কুল, ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অন এজিং (NIA) এবং নিউ সাউথ ওয়েলস বিশ্ববিদ্যালয়, সিডনি, অস্ট্রেলিয়ার মধ্যে একটি যৌথ প্রকল্প ছিল, যেখানে সিনক্লেয়ারের আরেকটি পদ রয়েছে।

যোগাযোগে ত্রুটি

মাইটোকন্ড্রিয়াকে প্রায়শই কোষের "পাওয়ার হাউস" বলা হয়, যা গুরুত্বপূর্ণ জৈবিক কার্য সম্পাদনের জন্য রাসায়নিক শক্তি উৎপন্ন করে। এই স্ব-সচেতন অর্গানেলগুলি, যা আমাদের কোষের ভিতরে বাস করে এবং তাদের নিজস্ব ছোট জিনোম ধারণ করে, দীর্ঘদিন ধরে বার্ধক্যের মূল জৈবিক খেলোয়াড় হিসাবে চিহ্নিত হয়েছে।

কিন্তু সময়ের সাথে সাথে তারা কম কার্যকরী হওয়ার সাথে সাথে, আলঝেইমার রোগ এবং ডায়াবেটিসের মতো অনেক বয়স-সম্পর্কিত রোগ ধীরে ধীরে বিকশিত হয়।

গবেষকরা সাধারণত এই ধারণা সম্পর্কে সন্দিহান ছিলেন যে বার্ধক্য বিপরীতমুখী হতে পারে, প্রধানত প্রচলিত তত্ত্বের কারণে যে বয়স-সম্পর্কিত রোগগুলি মাইটোকন্ড্রিয়াল DNA-তে মিউটেশনের ফলাফল - এবং মিউটেশনগুলি বিপরীতমুখী নয়।

সিনক্লেয়ার এবং তার দল বহু বছর ধরে বার্ধক্যের মৌলিক বিজ্ঞান নিয়ে গবেষণা করছেন - যা বিস্তৃতভাবে সময়ের সাথে সাথে কার্যকারিতার ক্রমশ হ্রাস হিসাবে সংজ্ঞায়িত - প্রধানত সির্টুইন (sirtuins) নামক জিনের একটি গ্রুপের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। তার ল্যাবের পূর্ববর্তী গবেষণায় দেখা গেছে যে এই জিনগুলির মধ্যে একটি, SIRT1, আঙ্গুর, রেড ওয়াইন এবং কিছু বাদামে পাওয়া যৌগ রেসভেরাট্রল দ্বারা সক্রিয় হয়।

সিনক্লেয়ারের ল্যাবের পোস্ট-ডক্টরাল বিজ্ঞানী আনা গোমেস ইঁদুর নিয়ে গবেষণা করেছিলেন যাদের থেকে এই SIRT1 জিনটি সরানো হয়েছিল। যদিও সঠিকভাবে ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছিল যে এই ইঁদুরগুলি বার্ধক্যের লক্ষণ দেখাবে, যার মধ্যে মাইটোকন্ড্রিয়ার কর্মহীনতা রয়েছে, গবেষকরা অবাক হয়েছিলেন যে কোষের নিউক্লিয়াস থেকে আসা বেশিরভাগ মাইটোকন্ড্রিয়াল প্রোটিন স্বাভাবিক মাত্রায় ছিল; শুধুমাত্র মাইটোকন্ড্রিয়াল জিনোম দ্বারা এনকোড করা প্রোটিনগুলি হ্রাস পেয়েছে।
"এটি সাহিত্য যা পরামর্শ দিয়েছিল তার বিপরীত ছিল," গোমেস বলেছিলেন।

NAD পুনরুদ্ধার করে বার্ধক্য বিপরীত করা

গোমেস এবং তার সহকর্মীরা সম্ভাব্য কারণগুলি তদন্ত করার সাথে সাথে, তারা ঘটনার একটি জটিল শৃঙ্খল আবিষ্কার করেছিলেন যা NAD নামক একটি রাসায়নিক পদার্থ দিয়ে শুরু হয় এবং একটি মূল অণু দিয়ে শেষ হয় যা কোষের নিউক্লিয়ার জিনোম এবং মাইটোকন্ড্রিয়াল জিনোমের মধ্যে তথ্য প্রেরণ করে এবং কার্যক্রম তৈরি করে। যতক্ষণ জিনোমের মধ্যে সমন্বয় সচল থাকে ততক্ষণ কোষগুলি সুস্থ থাকে। SIRT1 এর ভূমিকা হল একজন মধ্যস্থতাকারী হিসাবে, একজন নিরাপত্তা প্রহরীর মতো; এটি নিশ্চিত করে যে HIF-1 নামক একটি বিরক্তিকর অণু যোগাযোগে হস্তক্ষেপ না করে।

এখনও অস্পষ্ট কারণে, আমাদের বয়স বাড়ার সাথে সাথে প্রাথমিক রাসায়নিক NAD-এর মাত্রা হ্রাস পায়। পর্যাপ্ত NAD ছাড়া, SIRT1 HIF-1 পর্যবেক্ষণ করার ক্ষমতা হারায়। HIF-1 এর মাত্রা বৃদ্ধি পায় এবং জিনোমের মধ্যে মসৃণ যোগাযোগের ক্ষতি করতে শুরু করে। সময়ের সাথে সাথে, গবেষণা দলটি আবিষ্কার করেছে, এই যোগাযোগের ক্ষতি কোষের শক্তি উৎপাদনের ক্ষমতা হ্রাস করে এবং বার্ধক্য ও রোগের লক্ষণগুলি স্পষ্ট হয়ে ওঠে।

"বার্ধক্য প্রক্রিয়ার এই উপাদানটি আগে কখনও বর্ণনা করা হয়নি," গোমেস বলেছিলেন।

যদিও এই প্রক্রিয়ার পতনের ফলে মাইটোকন্ড্রিয়ার কার্যকারিতা দ্রুত হ্রাস পায়, বার্ধক্যের অন্যান্য লক্ষণগুলি ঘটতে বেশি সময় নেয়। গোমেস আবিষ্কার করেছিলেন যে একটি অন্তঃসত্ত্বা যৌগ প্রদানের মাধ্যমে যা কোষগুলি NAD-তে রূপান্তরিত করে, তিনি ভাঙা নেটওয়ার্কটি মেরামত করতে এবং দ্রুত যোগাযোগ ও মাইটোকন্ড্রিয়ার কার্যকারিতা পুনরুদ্ধার করতে পারেন। যদি যৌগটি যথেষ্ট তাড়াতাড়ি দেওয়া হয় - অত্যধিক মিউটেশন জমা হওয়ার আগে - কয়েক দিনের মধ্যে, বার্ধক্য প্রক্রিয়ার কিছু দিক বিপরীত করা যেতে পারে।

HIF-1 এবং বার্ধক্য ও ক্যান্সারের মধ্যে সংযোগ

দুই বছর বয়সী ইঁদুরের পেশী পরীক্ষা করে যাদেরকে মাত্র এক সপ্তাহের জন্য NAD-উৎপাদনকারী যৌগ দেওয়া হয়েছিল, গবেষকরা ইনসুলিন প্রতিরোধ, প্রদাহ এবং পেশী ক্ষয়ের সূচকগুলি সন্ধান করেছিলেন। তিনটি ক্ষেত্রেই, ইঁদুরের টিস্যু ছয় মাস বয়সী ইঁদুরের মতো ছিল। মানব বছরে, এটি এমন হবে যেন একজন 60 বছর বয়সী ব্যক্তি এই নির্দিষ্ট ক্ষেত্রগুলিতে 20 বছর বয়সী হয়ে উঠেছেন।

এই আবিষ্কারের একটি বিশেষ গুরুত্বপূর্ণ দিক HIF-1 এর সাথে সম্পর্কিত। যোগাযোগ ব্যাহতকারী একটি আক্রমণাত্মক অণুর চেয়ে বেশি, HIF-1 সাধারণত সক্রিয় হয় যখন শরীর অক্সিজেন থেকে বঞ্চিত হয়। অন্যথায়, এটি নিষ্ক্রিয় থাকে। তবে, এটি জানা যায় যে ক্যান্সার HIF-1 কে সক্রিয় করে এবং হাইজ্যাক করে। গবেষকরা এখনও ক্যান্সার বৃদ্ধিতে HIF-1 এর সঠিক ভূমিকা পরীক্ষা করছেন।

"এটি আবিষ্কার করা খুবই গুরুত্বপূর্ণ যে একটি অণু যা অনেক ধরণের ক্যান্সারে সক্রিয় হয় তা বার্ধক্যের সময়ও সক্রিয় হয়," গোমেস বলেছিলেন। "আমরা এখন দেখতে শুরু করছি যে ক্যান্সারের শারীরবৃত্তি কিছু উপায়ে বার্ধক্যের শারীরবৃত্তির মতো। সম্ভবত এটি ব্যাখ্যা করতে পারে কেন ক্যান্সারের সবচেয়ে বড় ঝুঁকি হল বয়স।"

"এখানে অবশ্যই আরও অনেক কাজ করার আছে, কিন্তু যদি এই ফলাফলগুলি বৈধ হয়, তাহলে বার্ধক্যের কিছু দিক বিপরীতমুখী হতে পারে যদি প্রাথমিক পর্যায়ে ধরা পড়ে," সিনক্লেয়ার বলেছিলেন।

গবেষকরা এখন ইঁদুরের মধ্যে NAD-উৎপাদনকারী যৌগের দীর্ঘমেয়াদী ফলাফল এবং এটি কীভাবে পুরো ইঁদুরকে প্রভাবিত করে তা পরীক্ষা করছেন। তারা আরও পরীক্ষা করছেন যে যৌগটি বিরল মাইটোকন্ড্রিয়াল রোগ বা টাইপ 1 এবং টাইপ 2 ডায়াবেটিসের মতো বেশি সাধারণ রোগের নিরাপদ চিকিৎসার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে কিনা। দীর্ঘমেয়াদে, সিনক্লেয়ার পরীক্ষা করার পরিকল্পনা করছেন যে যৌগটি ইঁদুরকে দীর্ঘ এবং স্বাস্থ্যকর জীবন দেবে কিনা।

গবেষণার অর্থায়ন

সিনক্লেয়ারের ল্যাব ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অন এজিং (NIA/NIH), গ্লেন ফাউন্ডেশন ফর মেডিকেল রিসার্চ, আমেরিকান ফেডারেশন ফর এজিং রিসার্চ, এলিসন মেডিকেল ফাউন্ডেশন, SENS রিসার্চ ফাউন্ডেশন এবং পল এফ. গ্লেন সেন্টার ফর বায়োলজি অফ এজিং রিসার্চ দ্বারা অর্থায়িত হয়।

মানব স্বাস্থ্যের উপর সম্ভাব্য প্রভাব

সিনক্লেয়ার এবং তার সহকর্মীদের যুগান্তকারী গবেষণা নতুন ওষুধের বিকাশের দিকে নিয়ে যেতে পারে যা বার্ধক্য প্রক্রিয়াকে ধীর বা এমনকি বিপরীত করতে পারে। এই ওষুধগুলি হৃদরোগ, ডায়াবেটিস, আলঝেইমার এবং ক্যান্সারের মতো বয়স-সম্পর্কিত রোগ প্রতিরোধ বা চিকিৎসায় সহায়তা করতে পারে।

তবে, এটি লক্ষ করা গুরুত্বপূর্ণ যে গবেষণাটি এখনও প্রাথমিক পর্যায়ে রয়েছে এবং এই আবিষ্কারগুলিকে মানুষের জন্য কার্যকর চিকিৎসায় রূপান্তরিত করার আগে আরও গবেষণার প্রয়োজন।

রেফারেন্স::
https://sinclair.hms.harvard.edu/