अल्जाइमर रोग के संभावित इलाज का रास्ता प्राकृतिक पॉलिफेनॉल में पाया गया

AD IS A WIDELY PREVALENT PROGRESSIVE NEURODEGENERATIVE DISORDER MARKED BY MEMORY AND COGNITIVE DECLINE, YET IT REMAINS POORLY UNDERSTOOD DESPITE DECADES OF DEDICATED RESEARCH. AS A CONSEQUENCE OF THIS, THERE IS NO THERAPY TO COMPLETELY CURE THE DISEASE. FERROPTOSIS, AN IRON-DEPENDENT FORM OF PROGRAMMED CELL DEATH, HAS EMERGED AS A SIGNIFICANT CONTRIBUTOR TO THE DEVELOPMENT OF AD. SEVERAL HALLMARKS OF AD, SUCH AS ABNORMAL IRON BUILDUP, LIPID PEROXIDATION, REACTIVE OXYGEN SPECIES (ROS), AND REDUCED ACTIVITY OF THE ANTIOXIDANT ENZYME GLUTATHIONE PEROXIDASE 4 (GPX4), ALIGN WITH THE CHARACTERISTICS OF FERROPTOSIS. GPX4, THE MASTER REGULATOR OF FERROPTOSIS, REDUCES TOXIC LIPID PEROXIDES FORMED BY THE IRON-CATALYSED REACTION OF POLYUNSATURATED FATTY ACIDS (PUFAS) WITH ROS TO LIPID ALCOHOL AND AS SUCH, ACTS AS A FIRST LINE OF DEFENCE AGAINST FERROPTOSIS. THIS IS CALLED THE GPX4 PATHWAY. WHILE CONVENTIONAL APPROACHES TO COMBAT FERROPTOSIS HAVE PRIMARILY FOCUSED ON CHELATING IRON AND NEUTRALIZING ROS, THE POTENTIAL THERAPEUTIC STRATEGIES THAT TARGET GPX4 PATHWAY TO ALLEVIATE FERROPTOSIS IN AD HAVE REMAINED UNEXPLORED. GPX4 PROTEIN SYNTHESIS IN ITSELF IS AN ENERGETICALLY DEMANDING, LOW-EFFICIENCY PROCESS, AND THEREFORE, MOLECULES THAT CAN ACTIVATE AND ELEVATE GPX4 LEVELS MIGHT BE THE KEY TO PREVENTING OXIDATIVE STRESS IMPLICATED IN CHRONIC DISORDERS.

 

-BY-JYOTI RAWAT

वैज्ञानिकों ने पाया है कि चेस्टनट और ओक जैसे पेड़ों की टहनियों में पाया जाने वाले टेनिक एसिड जैसे प्राकृतिक रूप से प्रचुर मात्रा में उपलब्ध पौधा- आधारित पॉलिफेनॉल (पीपी) से फेरोप्टोसिस-एडी एक्सिस को नियंत्रित किया जा सकता है और इसके परिणामस्वरूप अल्जाइमर रोग (एडी) का मुकाबला करने के लिये एक सुरक्षित, लागत प्रभावी रणनीति उपलब्ध हो सकती है। इसके परिणामस्वरूप दिमागी विकृति जैसे सामाजिक बोझ को कम करने में मदद मिल सकती है।

एडी एक तेजी से फैलती दिमाग में विकृति लाने वाली बीमारी है जो चीजों को याद रखने और ज्ञानात्मक क्षमता को कमजोर करती है। दशकों के शोध के बाद भी इस बीमारी को पूरी तरह से समझा नहीं जा सका है। यही वजह है कि इस बीमारी को पूरी तरह से ठीक करने का इलाज उपलब्ध नहीं हो पाया है। फेरोप्टोसिस, पूर्वनिर्धारित कोशिका-मृत्यु की लौह-निभर्रता वाला स्वरूप है, जो एडी विकास में एक उल्लेखनीय योगदानकर्ता के तौर पर सामने आया है। एडी के कई तरह के लक्षण जैसे कि असामान्य लौह-निर्माण, लिपिड पैरोक्सीडेशन, प्रतिक्रियाशील आक्सीजन वर्ग (आरओएस) और एंटीआक्सीडेंट एंजाइम ग्लूटाथियोन पेरोक्सिीडेस4 (जीपीएक्स4) की कमजोर गतिविधि यह सब फेरोप्टोसिस के लक्षणों से मेल खाती हैं। फरोप्टोसिस का मास्टर नियामक जीपीएक्स4 पॉलिअनसेचुरेटिड फैट्टी एसिड (पीयूएफएएस) का आरओएस के साथ आयरन- उत्प्रेरित प्रतिक्रिया से लिपिड एल्कोहल, जहरीले लिपिड पेरोक्साइड को कम करता है जो कि फेरोप्टोसिस की रोकथाम के लिये पहली सुरक्षा दीवार के तौर पर काम करता है। इसे जीपीएक्स4 मार्ग कहा जाता है। जहां फेरोप्टोसिस का मुकाबला करने के परंपरागत तरीकों में प्राथमिक तौर पर चिलेटिंग आयरन और आरओएस के असर को समाप्त करने पर ध्यान दिया जाता था उसमें भी एडी में फेरोप्टोसिस को कम करने के लिये जीपीएक्स4 मार्ग को लक्षित करने की संभावित चिकित्सीय रणनीतियों पर अधिक ध्यान नहीं दिया गया। जीपीएक्स4 प्रोटीन संशलेषण अपने आप में एक उर्जावान, कम दक्षता वाली प्रक्रिया है और इसलिये जीपीएक्स4 स्तर को बढ़ाने और सक्रिय करने वाले मालिक्यूल्स लंबे समय से चले आ रहे विकारों में आक्सीडेटिव तनाव से बचाव की कुंजी हो सकते हैं।

विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) के एक स्वायतशासी निकाय जवाहरलाल नेहरू सेंटर फॉर एडवांस्ड साइंटिफिक रिसर्च (जेएनसीएएसआर), के वैज्ञानिकों द्वारा किये गये एक अध्ययन में प्राकृतिक रूप से पाये जाने वाले पॉलीफेनोल्स (पीपीएस) को फेरोप्टोसिस और एडी में सुधार लाने की दोहरी क्षमताओं के साथ नवीन और बहुरूपीय चिकित्सीय एजेंट के तौर पर प्रस्तुत किया गया है। इसमें जो अंतरनिहित तंत्र है उसमें अमालॉयड (अंगों और उत्तकों में पाया जाने वाला असामान्य रेशेदार, प्रोटीनयुक्त कोष) और टाउ प्रोटीन (मध्य तंत्रिका प्रणाली की तंत्रिका कोशिका में प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला) को एकत्रित होने से रोकने, आक्सीडेटिव तनाव को कम करने, माइटोकोन्ड्रियल क्रिया को बचाना और फेरोप्टोसिस को रोकना शामिल है। उनके अध्ययन में यह सामने आया है कि प्राकृतिक पालिफोनॉल, टैनिक एसिड (टीए) जीपीएक्स4 को चालू करने और बढ़ाने वाला दोनों के तौर पर काम कर सकता है। इस नवीन विचार से जीपीएक्स4 – फेरोप्टोसिस- एडी एक्सिस में नरमी लाकर एडी का मुकाबला करने की वैचारिक तौर पर उन्नत और वृहद रणनीति उपलब्ध कराता है। फेरोप्टोसिस और एडी के बीच आंतरिक तौर पर होने वाली गतिविधियों से निपटने के वादे को कायम रखते हुये एडी की हैतुकी में नवीन मार्ग को लक्षित करते हुये एडी पैथोलॉजिकल परिस्थितियों की मौजूदगी में भी जीपीएक्स4 स्तर को उठाने की टीए की क्षमता नये उत्साहवर्धक रास्तों की पेशकश करती है।

यह अध्ययन केमिकल साइंसेज पत्रिका में प्रकाशित हुआ है। यह फेरोप्टोसिस अवरोधकों के मामले में शोध को आगे बढ़ाते हुये दवाओं के विकास की दिशा में एक नया आयाम प्रस्तुत करता है। इस खोज से दवा रासायनज्ञों को एडी जैसी बीमारी के खिलाफ चिकित्सकीय प्रभाविता बढ़ाने के लिये प्राकृतिक योगिकों के नये और व्युत्पन्न खोज की प्रेरणा मिलेगी।

एडी और फेरोप्टोसिस दोनों को एक साथ लक्षित करने के तर्क के साथ इस टीम ने फे-चेलशन और अंटीआक्सीडेंट क्षमताओं के लिये प्राकृतिक पाॅलिफेनाॅल्स की एक लाइब्रेरी को खंगाला जिसमें उन्होंने टैनिक एसिड को एक बहुपरिचालन वाले अणु के तौर पर अलग किया जो कि सभी पहलुओं में उत्साहवर्धक क्षमता प्रदर्शित करता है। इससे यह एडी और फरोप्टोसिस के मार्ग को संकरा करने के एक प्रभावकारी उम्मीदवार के तौर पर स्थापित हो जाता है। जीपीएक्स4 को सक्रिय करने और बढ़ाने दोनों तरह से फेरोप्टोसिस के अवरोधक के तौर पर टीए यानी टेनिक एसिड की खोज एडी के खिलाफ एक नवीन और समग्र रणनीति प्रस्तुत करती है। इससे एडी और फेरोप्टोसिस के बीच एक यांत्रिक जुड़ाव भी स्थापित होता है जो कि अब तक पता नहीं था।

जीपीएक्स4 सक्रियकर्ता के तौर पर प्राकृतिक पोलिफोनॉल के रूप में टीए की खोज, जो कि एडी प्रसारित फेरोप्टोसिस में सुधार लाता है, अपने आप में अति महत्वपूर्ण है और इस अध्ययन से एडी में फेरोप्टोसिस के तौर पर सहक्रियाशील अवरोध के मामले में नये अवसर प्रस्तुत होते हैं। अल्जाइमर डिजीज (एडी) और फेरोप्टोसिस की जटिलताओं को सामने लाकर इस शोध कार्य ने न केवल विशिष्ट तंत्रिका संबंधी चुनौतियों का समाधान किया है बल्कि वैज्ञानिक ज्ञान बढ़ाने, नई रोग प्रणाली के वैद्यीकरण, वैश्विक स्वास्थ्य में भी योगदान किया है। इसके साथ ही यह पागलपन के रोगियों की बेहतरी और शोधकर्ताओं को तंत्रिका प्रणाली विकृत होने संबंधी रोगों के मामले में इस वैकल्पिक उपचारात्मक आधार को अपनाने के लिये भी प्रेरित करता है।

 

पब्लिकेशन लिंक: https://doi.org/10.1039/D3SC02350H