एपिथेलियल बैरियर का उद्धारकर्ता? "स्वयं संकुचन" तंत्र द्वारा दिखाया गया घाव भरने और पुनर्जनन चिकित्सा का भविष्य

**नॉर्थवेस्टर्न मेडिसिन (Northwestern Medicine) के अनुसंधान दल ने यह स्पष्ट किया है कि जब उपकला ऊतक अत्यधिक भीड़भाड़ की स्थिति में होता है, तो यह अपरिवर्तनीय "कोशिका निष्कासन (cell extrusion)" से बचने के लिए एक आश्चर्यजनक तंत्र को सक्रिय करता है, जिसमें एपिकल सतह (कोशिका की बाहरी सतह) को "स्वयं को संकुचित" करने के लिए प्रेरित किया जाता है।** यह तंत्र है मैक्रोपिनोसाइटोसिस (macropinocytosis) । इस खोज की घोषणा नेचर कम्युनिकेशंस पत्रिका के 2025 के 23 जून के अंक में की गई, और Phys.org और नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी की आधिकारिक वेबसाइट जैसी जगहों पर इसके विवरण को साझा किया गया है।

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मैक्रोपिनोसाइटोसिस वास्तव में एक साहसी अवशोषण मार्ग है जिसका उपयोग कैंसर कोशिकाएं और अन्य कोशिकाएं पोषक तत्वों को बड़े पैमाने पर लेने के लिए करती हैं। इस अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने मेंढक भ्रूण (Xenopus) की त्वचा को एक मॉडल के रूप में उपयोग किया और लाइव इमेजिंग के माध्यम से यह रिकॉर्ड किया कि कैसे एक्टिन द्वारा घिरे हुए रिंग संरचना एपिकल सतह पर प्रकट होती है और वहां से कोशिका झिल्ली अंदर की ओर धंसने लगती है। इसके परिणामस्वरूप, एपिकल सतह का क्षेत्रफल अचानक 20-40% तक संकुचित हो जाता है , और आसपास की कोशिकाओं के बीच तनाव संतुलन का पुनर्निर्माण होता है, जिससे कोशिका निष्कासन से बचा जा सकता है। phys.orgnature.com

इसके अलावा, मैक्रोपिनोसाइटोसिस अवरोधक (जैसे EIPA) के प्रशासन से कोशिका निष्कासन की आवृत्ति में महत्वपूर्ण वृद्धि हुई । यह "एपिकल सतह संकुचन → भीड़भाड़ में कमी → निष्कासन की आवश्यकता नहीं" अनुक्रम के विफल होने का प्रमाण है, जो यह पुष्टि करता है कि मैक्रोपिनोसाइटोसिस एक "सुरक्षा वाल्व" के रूप में कार्य करता है। वरिष्ठ लेखक ब्रायन मिशेल, एसोसिएट प्रोफेसर, बताते हैं, "ऊतक के लिए कोशिका निष्कासन उच्च लागत वाला और अपरिवर्तनीय होता है। मैक्रोपिनोसाइटोसिस 'हल्की चोट के साथ निपटने' का दूसरा विकल्प है।" news.feinberg.northwestern.edu

उपकला कोशिकाओं की भीड़भाड़ विभिन्न स्थितियों में होती है जैसे कि सूजन, घाव भरना, और ट्यूमर का निर्माण । निष्कासित कोशिकाएं प्रतिरक्षा कोशिकाओं का "शिकार" बन जाती हैं, जिससे ऊतक की बाधा अस्थायी रूप से कमजोर हो जाती है। इसलिए, यह खोज क्रोनिक इन्फ्लेमेटरी बाउल डिजीज (IBD) और फेफड़ों के फाइब्रोसिस जैसी बीमारियों की समझ और उपचार रणनीतियों में महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकती है, जो उपकला बाधा विकारों के साथ होती हैं। वास्तव में, नेचर कम्युनिकेशंस के लेख के चर्चा में यह योजना बनाई गई है कि "आंत ऑर्गेनॉइड और वायुमार्ग ऑर्गेनॉइड में भी इसी तरह के तंत्र की जांच की जाएगी।" nature.com

इस खोज की कुंजी थी यांत्रिक तनाव का संवेदन । जब भीड़भाड़ की स्थिति उत्पन्न होती है, तो कोशिका-कोशिका चिपकने वाले उपकरण (जैसे डेस्मोसोम) पर तनाव बढ़ जाता है, जिससे डाउनस्ट्रीम RhoGTPase/Rac1 प्रणाली सक्रिय हो जाती है। यह एक्टिन रिंग को प्रेरित करता है और मैक्रोपिनोसाइटोसिस को ट्रिगर करता है, ऐसा एक मॉडल प्रस्तावित किया गया है। ऊपर का चित्र (छवि कैरूसल देखें) डेस्मोसोम की संरचना का एक योजनाबद्ध चित्र है।

एसएनएस की प्रतिक्रिया और प्रतिध्वनि

• X (पूर्व Twitter)

  • मिशेल लैब के आधिकारिक अकाउंट ने "Apical Size Reduction by Macropinocytosis Alleviates Tissue Crowding" शीर्षक से एक ट्वीट पोस्ट किया और एक फ्लोरोसेंट लाइव वीडियो संलग्न किया। "पोस्टडॉक्टरल फेलो एंजो ब्रेस्टो द्वारा संचालित एक उपलब्धि!" के रूप में बधाई दी। twitter.com

  • कोशिका जीवविज्ञानी @myosinactncrazy ने टिप्पणी की, "कैंसर कोशिकाओं द्वारा दुरुपयोग किए जाने वाले मार्ग को सामान्य कोशिकाएं 'सदुपयोग' कर रही हैं, यह दिलचस्प है," और प्रतिरक्षाविज्ञानी और कैंसर शोधकर्ताओं से भी प्रतिक्रियाएं मिलीं। twitter.com

• LinkedIn

  • टेक्नोलॉजी नेटवर्क्स के लेख (25 जून को प्रकाशित) को 24 घंटे में 1,200 से अधिक "लाइक्स" मिले, और बायोटेक कंपनियों के शोधकर्ताओं ने "ऑर्गेनॉइड-ऑन-चिप में इसे पुन: उत्पन्न करने की इच्छा" व्यक्त की। technologynetworks.com

• Reddit /r/science

  • "कोशिकाएं 'स्वयं को हटाने' या 'घर को संकुचित करने' के विकल्प में थीं!" इस शीर्षक के साथ एक थ्रेड शुरू हुआ, जिसने कुछ ही घंटों में 400 से अधिक अपवोट्स प्राप्त किए। "यदि आंत के उपकला में यही घटना होती है, तो यह क्रोहन रोग के लिए एक नया लक्ष्य हो सकता है," इस पर चर्चा गर्म हो गई (पोस्ट वर्तमान में संग्रह के लिए प्रतीक्षा कर रहा है)।

चिकित्सा और औद्योगिक अनुप्रयोग की संभावनाएं

1. पुनर्जनन चिकित्सा

   • कृत्रिम त्वचा या उपकला ऑर्गेनॉइड के दीर्घकालिक संवर्धन में अत्यधिक निष्कासन नेक्रोसिस या अलगाव का कारण बन सकता है। इस तंत्र को प्रेरित करने वाले औषधियों की स्क्रीनिंग से ऊतक की आयु बढ़ाई जा सकती है।

2. कैंसर उपचार

   • चूंकि कैंसर कोशिकाएं मैक्रोपिनोसाइटोसिस का उपयोग पोषक तत्वों को चुराने के लिए करती हैं, इसलिए सामान्य ऊतक में इसके 'सदुपयोग मोड' के साथ तुलना करने से चयनात्मक अवरोधक विकास के लिए संकेत मिल सकते हैं।

3. ड्रग डिलीवरी

   • मैक्रोपिनोसाइटोसिस के माध्यम से उच्च आणविक अवशोषण मार्ग को विकसित करने से न्यूक्लिक एसिड दवाओं और वैक्सीन की उपकला पारगमन दक्षता को बढ़ाया जा सकता है।

भविष्य के अनुसंधान के मुद्दे

• आणविक तंत्र की विस्तृत समझ : Rho/Rac GTPase से एक्टिन रिंग गठन तक के संकेत कैस्केड।

• ऊतक विशिष्टता : आंत, वायुमार्ग, कॉर्निया आदि में भौतिक तनाव के प्रकार के अनुसार इसकी सार्वभौमिकता।

• रोगजनक स्थितियों में व्यवहार : सूजन साइटोकाइन और हाइपोक्सिक वातावरण का मैक्रोपिनोसाइटोसिस पर प्रभाव।