चूहों पर यूसीएलए स्वास्थ्य अध्ययन में पाया गया कि गर्भावस्था के दौरान सूजन संतानों में ऑटिज़्म में स्थायी परिवर्तन का कारण बन सकती है। शोधकर्ताओं ने यह भी पता लगाया कि परिणामी मस्तिष्क और व्यवहार संबंधी कई प्रभावों को वयस्कता में तेजी से सुधारा जा सकता है, भले ही केवल अस्थायी रूप से, इम्यूनोसप्रेसेन्ट दवा रैपामाइसिन की एक खुराक से।
पिछले अध्ययनों से पता चला है कि गर्भावस्था के मध्य में हल्की सूजन भी विकासशील संतानों को प्रभावित कर सकती है। रिपोर्ट किए गए प्रभावों में ऑटिस्टिक जैसा व्यवहार, असामान्य मस्तिष्क वृद्धि, दौरे, और सरल ध्वनियों, स्पर्श और अन्य संवेदी अनुभवों के प्रति संवेदनशीलता में वृद्धि शामिल है। ये प्रभाव वयस्कता तक जारी रह सकते हैं।
में एक नए अध्ययन में प्रकृति का संचारयूसीएलए के वैज्ञानिकों ने पाया कि रैपामाइसिन की एक खुराक से घायल चूहों में दो घंटे के भीतर मस्तिष्क संचार और व्यवहार में सुधार हुआ। माँ की सूजन से मस्तिष्क में हुए मूल शारीरिक परिवर्तनों को बहाल करने के लिए दवा के लिए यह प्रतिक्रिया बहुत तेज़ थी।
मस्तिष्क की तीव्र लेकिन क्षणिक प्रतिक्रिया
शोधकर्ताओं ने इस बात पर जोर दिया कि रैपामाइसिन को मनुष्यों में इन लक्षणों के लिए व्यावहारिक उपचार नहीं माना जाना चाहिए। इसके लाभ अस्थायी थे, बार-बार उपयोग विषाक्त हो सकता है, और अध्ययन चूहों पर आयोजित किया गया था। इसके बजाय, तीव्र प्रतिक्रिया ने उन जैविक प्रक्रियाओं को उजागर करने में मदद की जो सुरक्षित, अधिक लक्षित उपचारों के विकास का मार्गदर्शन कर सकती हैं।
सेमल इंस्टीट्यूट फॉर न्यूरोसाइंस एंड ह्यूमन बिहेवियर में यूसीएलए के सेंटर फॉर डिसेबिलिटी एंड डेवलपमेंटल रिसर्च के निदेशक, वरिष्ठ अध्ययन लेखक डॉ. हार्ले कोर्नब्लम ने कहा, “इतने कम समय में हासिल की गई कार्यात्मक पुनर्प्राप्ति की डिग्री नए तंत्र का सुझाव देती है जिसके माध्यम से संभावित उपचार कार्य कर सकते हैं।” “इससे पता चलता है कि वयस्क मस्तिष्क जितना हमने सोचा था उससे अधिक अनुकूली हो सकता है, तब भी जब प्रारंभिक विकास से अंतर्निहित संरचनात्मक परिवर्तन अभी भी मौजूद हैं। यह हमें भविष्य के उपचारों के लक्ष्य के रूप में न केवल इसकी भौतिक संरचना, बल्कि मस्तिष्क की कार्यात्मक सर्किटरी की ओर इशारा करता है।”
पिछले अध्ययनों से पता चला है कि गर्भावस्था के दौरान सूजन वाली माताओं से पैदा होने वाले बच्चों में ऑटिज़्म से जुड़े लक्षण विकसित होने की अधिक संभावना होती है। इनमें दोहराए जाने वाले व्यवहार, सामाजिक संपर्क में समस्याएं, मस्तिष्क का बढ़ना और परिवर्तित संवेदी प्रसंस्करण शामिल हो सकते हैं जो बाद में जीवन में बने रहते हैं।
रैपामाइसिन ने ऑटिज़्म के पिछले माउस अध्ययनों में भी सुधार किया। दवा आंशिक रूप से एमटीओआर मार्ग में गतिविधि को कम करके काम करती है, एक जैविक सिग्नलिंग प्रणाली जो कोशिका वृद्धि और प्रसार को नियंत्रित करती है। अतिसक्रिय एमटीओआर को कुछ ऑटिज़्म-संबंधी स्थितियों से जोड़ा गया है।
हालाँकि, वैज्ञानिक यह नहीं जानते हैं कि वयस्कता में मातृ सूजन के मस्तिष्क प्रभाव अभी भी संशोधित होते हैं या नहीं। यह भी स्पष्ट नहीं था कि क्या रैपामाइसिन ने मस्तिष्क की संरचना को धीरे-धीरे बहाल करके या मस्तिष्क सर्किटरी में अधिक तेजी से बदलाव करके काम किया था।
गर्भावस्था के दौरान मॉडलिंग सूजन
जांच करने के लिए, शोधकर्ताओं ने गर्भवती चूहों को गर्भावस्था की शुरुआत में हल्की सूजन वाली उत्तेजना से अवगत कराया। खुराक इतनी कम थी कि माताएँ गंभीर रूप से बीमार नहीं हुईं।
बाद में उनकी संतानों के मस्तिष्क और शरीर के बाकी हिस्सों में लगातार सूजन विकसित हो गई। उन्होंने हल्के मस्तिष्क वृद्धि, एमटीओआर मार्ग के माध्यम से अत्यधिक सिग्नलिंग, कार्यात्मक मस्तिष्क नेटवर्क में खराब संगठित संचार और ऑटिज्म से संबंधित व्यवहार भी दिखाया।
इसके बाद शोधकर्ताओं ने पुरानी पीढ़ी को रैपामाइसिन की एक खुराक दी। जांच किए गए लगभग हर आयाम में सुधार पाए गए।
जो न्यूरॉन्स असामान्य रूप से सक्रिय थे वे सामान्य रूप से सक्रिय हो गए। जानवर दौरे के प्रति कम संवेदनशील हो गए। मस्तिष्क के वे क्षेत्र जो ठीक से संचार नहीं कर पा रहे थे वे सामान्य पैटर्न में बदल गए। दोहराए जाने वाले व्यवहार, संवेदी संवेदनशीलता और संवेदी इनपुट पर अत्यधिक प्रतिक्रिया भी कम हो गई।
ये सारे बदलाव दो घंटे के अंदर हुए. क्योंकि मस्तिष्क सिनैप्स के भौतिक पुनर्जनन में आमतौर पर लंबा समय लगता है, वैज्ञानिकों ने निष्कर्ष निकाला कि रैपामाइसिन मस्तिष्क की मूल संरचना को बहाल करने के बजाय मस्तिष्क के कार्य को बदल रहा था।
“ये परिणाम दिखाते हैं कि ऑटिज्म से जुड़े लक्षणों का इलाज कैसे किया जा सकता है। यदि वयस्क मस्तिष्क कार्यात्मक रूप से सामान्य रहने में सक्षम है, तो अंतर्निहित संरचनात्मक मतभेदों को ठीक करने की आवश्यकता के बिना ऑटिज्म की कुछ विशेषताओं को सफलतापूर्वक संबोधित किया जा सकता है,” पेपर के पहले लेखक, डॉ. जेनेल ले बेले, यूसीएलए में न्यूरोसर्जरी के एसोसिएट प्रोफेसर ने कहा।
रैपामाइसिन ने न्यूरोनल गतिविधि को बहाल किया
यह निर्धारित करने के लिए कि दवा इतनी तेज़ी से कैसे काम करती है, टीम ने उपचार से पहले और बाद में मस्तिष्क कोशिकाओं में जीन गतिविधि का विश्लेषण किया।
रैपामाइसिन ने ऑटिज़्म, मिर्गी और आयन चैनल फ़ंक्शन से जुड़े असामान्य जीन अभिव्यक्ति पैटर्न को उलट दिया। सबसे मजबूत प्रभाव उत्तेजक न्यूरॉन्स में पाए गए जो मस्तिष्क नेटवर्क में गतिविधि को उत्तेजित करते हैं।
इससे पता चलता है कि दवा ने प्रारंभिक विकास के दौरान संरचनात्मक अंतर को बहाल करने के बजाय न्यूरोनल उत्तेजना में एक स्वस्थ संतुलन को जल्दी से बहाल कर दिया।
परिणाम भविष्य की चिकित्सा के लिए कई संभावित लक्ष्यों की ओर इशारा करते हैं, जिसमें एमटीओआर मार्ग की गतिविधि, मस्तिष्क नेटवर्क का संगठन और न्यूरॉन्स के बीच उत्तेजना का संतुलन शामिल है। इस तरह के दृष्टिकोण ऑटिज़्म के विशिष्ट लक्षणों को संबोधित कर सकते हैं, जिसमें हाइपरसेंसिटिव प्रतिक्रिया भी शामिल है, जो आम है और इलाज करना अक्सर मुश्किल होता है।
रैपामाइसिन इलाज क्यों नहीं है?
सह-वरिष्ठ लेखक और यूसीएलए में न्यूरोसर्जरी के प्रोफेसर डॉ. नील हैरिस ने आगाह किया कि लाभ लंबे समय तक नहीं रह सकते हैं। शोधकर्ताओं ने यह भी पाया कि दैनिक उपचार कुछ हफ्तों के बाद कम प्रभावी हो गया क्योंकि चूहों में सहनशीलता विकसित हो गई।
ये सीमाएं, रैपामाइसिन की संभावित विषाक्तता और इस तथ्य के साथ मिलकर कि निष्कर्ष पशु प्रयोगों से प्राप्त किए गए थे, दवा को मनुष्यों में व्यापक उपयोग के लिए अनुपयुक्त बनाते हैं।
हैरिस ने कहा, “यह नए चिकित्सीय लक्ष्यों की ओर इशारा करता है, जैसे संवेदी सर्किटरी का न्यूरोमॉड्यूलेशन या उपचार के रूप में रैपामाइसिन के बजाय न्यूरोनल निषेध और उत्तेजना को संतुलित करना।”
मुख्य सड़कें
- चूहों में, गर्भावस्था के दौरान सूजन के कारण मस्तिष्क के कार्य और व्यवहार में लंबे समय तक ऑटिज्म जैसे परिवर्तन हुए, जिससे पता चला कि प्रारंभिक प्रतिरक्षा शिथिलता वयस्कता में मस्तिष्क के विकास को प्रभावित कर सकती है।
- रैपामाइसिन की एक खुराक से मस्तिष्क की सक्रियता, दौरे की संवेदनशीलता, संवेदी संवेदनशीलता, दोहराव वाले व्यवहार और मस्तिष्क नेटवर्क के बीच असामान्य कनेक्टिविटी में तेजी से सुधार हुआ।
- तत्काल प्रतिक्रिया से पता चलता है कि ऑटिज़्म से जुड़े कुछ कार्यात्मक परिवर्तन वयस्कता में प्रतिवर्ती रह सकते हैं, भले ही मस्तिष्क संरचना में शारीरिक अंतर अभी भी मौजूद हो।
- रैपामाइसिन का प्रभाव क्षणिक था और बार-बार उपचार कम प्रभावी हो गया। इसकी विषाक्तता और अनुसंधान की पशु-आधारित प्रकृति का मतलब है कि यह व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला उपचार नहीं बन सकता है, लेकिन निष्कर्ष वैज्ञानिकों को सुरक्षित चिकित्सीय लक्ष्यों की पहचान करने में मदद कर सकते हैं।
