কেন রক্তনালীগুলির বয়স ভিন্ন হয়

প্রতিটি হৃদস্পন্দনের সাথে, আমাদের রক্ত ​​আমাদের শরীরের সবচেয়ে প্রত্যন্ত কোণে বেঁচে থাকার জন্য প্রয়োজনীয় অক্সিজেন, পুষ্টি এবং অন্যান্য সমস্ত পদার্থ পরিবহনের জন্য জাহাজের একটি বিস্তীর্ণ, বিস্তৃত নেটওয়ার্কের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং এটিকে বোঝায় এমন সমস্ত কিছু বের করে দেয়। কিন্তু রক্তবাহী নালীগুলি কেবল পরিবহণের নালীগুলির চেয়ে অনেক বেশি: তাদের ভিতরের দেয়ালগুলি বিশেষ কোষগুলির একটি পাতলা স্তর দিয়ে রেখাযুক্ত, এন্ডোথেলিয়াল কোষ। তারা রক্ত ​​​​প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করে, পার্শ্ববর্তী টিস্যুর সাথে পদার্থের বিনিময় নিয়ন্ত্রণ করে এবং আঘাতের প্রতিক্রিয়া সমন্বয় করতে সহায়তা করে। তারা প্রায়শই তাদের নিজ নিজ অঙ্গে অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ কাজগুলি গ্রহণ করে: উদাহরণস্বরূপ, তারা মস্তিষ্কে একটি প্রতিরক্ষামূলক বাধা তৈরি করে এবং কিডনিতে ফিল্টার ফাংশনকে সমর্থন করে। যাইহোক, আমাদের বয়স বাড়ার সাথে সাথে এই সূক্ষ্মভাবে সুর করা সিস্টেম ভারসাম্যহীন হয়ে পড়তে পারে, যা কার্ডিওভাসকুলার রোগের ঝুঁকি এবং সংশ্লিষ্ট মৃত্যুর ঝুঁকি বাড়ায়।

বার্ধক্যের একটি অ্যাটলাস

যদিও এন্ডোথেলিয়াল কোষগুলি রক্তনালী এবং অঙ্গগুলির কার্যকারিতার জন্য অপরিহার্য, তারা এখনও পর্যন্ত বার্ধক্য গবেষণায় তুলনামূলকভাবে কম মনোযোগ পেয়েছে। তদনুসারে, জীবনের সময়কালে এই কোষগুলির মধ্যে কী পরিবর্তন হয় এবং কেন তাদের কার্যকারিতা বয়সের সাথে হ্রাস পেতে পারে সে সম্পর্কে খুব কমই জানা যায়। CeMM গবেষণা গ্রুপের নেতা লরা ডি রুইজ এবং তার দল ঠিক এই প্রশ্নটি তদন্ত করেছে। সম্পূর্ণরূপে রক্তনালী অধ্যয়ন করার পরিবর্তে, তারা পৃথক এন্ডোথেলিয়াল কোষে পৃথক জিনের কার্যকলাপ বিশ্লেষণ করে। এই তথাকথিত একক-কোষ বিশ্লেষণটি একটি নির্দিষ্ট কোষে কোন জিন সক্রিয় এবং বয়সের সাথে সাথে তাদের কার্যকলাপ কীভাবে পরিবর্তিত হয় তা নির্ধারণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। পূর্বে প্রকাশিত গবেষণা থেকে তথ্য একত্রিত করে, গবেষণা দল ভাস্কুলার বার্ধক্যের নিদর্শনগুলি প্রকাশ করতে সক্ষম হয়েছিল যা সম্ভবত পৃথক টিস্যুগুলি দেখার সময় লুকিয়ে থাকত।

নেচার এজিং-এ প্রকাশিত তাদের বর্তমান গবেষণার জন্য, লরা ডি রুইজের গবেষণা গোষ্ঠীর ডক্টরাল ছাত্র, প্রথম লেখক সারাহ ডবনারের নেতৃত্বে দলটি 34টি বিদ্যমান গবেষণা থেকে ডেটা একত্রিত করেছে। [1]. মোট, বিশ্লেষণে 290টি নমুনা এবং বারোটি বিভিন্ন মানব টিস্যু থেকে 375,000 এরও বেশি কোষ অন্তর্ভুক্ত ছিল। প্রাকৃতিক বার্ধক্যের সাথে সম্পর্কিত এবং ইতিমধ্যে নির্ণয় করা রোগের কারণে নয় এমন আণবিক পরিবর্তনগুলি সনাক্ত করার জন্য গবেষকরা টিস্যুগুলিতে মনোনিবেশ করেছিলেন যেগুলিকে স্বাস্থ্যকর বা অসুস্থ হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছিল। ফলাফল হল “হিউম্যান এজিং এন্ডোথেলিয়াল সেল অ্যাটলাস,” যা জীবনের বিভিন্ন অংশের রক্তনালীতে বিভিন্ন কোষের জনসংখ্যা কীভাবে পরিবর্তিত হয় তা পরীক্ষা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

কম ভাস্কুলার অঙ্কুর, আরো প্রদাহ

শিরাস্থ এন্ডোথেলিয়াল কোষগুলি গবেষকদের জন্য বিশেষভাবে আকর্ষণীয় হয়ে উঠেছে: এগুলি তথাকথিত “ভাস্কুলার স্প্রাউট” গঠন করতে পারে যা থেকে নতুন রক্তনালীগুলি বিকাশ লাভ করে – ভাস্কুলার সিস্টেমের পুনর্নবীকরণের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া। বয়স্ক ব্যক্তিরা এই ভাস্কুলার স্প্রাউটগুলির গঠনের সাথে জড়িত বেশ কয়েকটি জিনের নিম্ন কার্যকলাপ দেখায়। এটি ইঙ্গিত দিতে পারে যে পাত্রগুলি ক্রমবর্ধমান বয়সের সাথে নিজেদের পুনর্নবীকরণ করতে কম সক্ষম হতে পারে। যাইহোক, এই গবেষণায় প্রকৃত পুনরুত্পাদন ক্ষমতা সরাসরি পরীক্ষা করা হয়নি।

এছাড়াও, গবেষকরা ক্রমবর্ধমান বয়সের সাথে বিভিন্ন টিস্যুতে প্রদাহজনক প্রক্রিয়া এবং সেলুলার সেন্সেসেন্স সম্পর্কিত জিনের বর্ধিত কার্যকলাপ খুঁজে পেয়েছেন। এটি এমন একটি অবস্থার বর্ণনা করে যেখানে কোষগুলি আর বিভক্ত হয় না, তবে তাদের পরিবেশকে প্রভাবিত করে।

“আমাদের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ফলাফলগুলির মধ্যে একটি হল যে এন্ডোথেলিয়াল কোষের বার্ধক্য ভাস্কুলার সিস্টেমের সর্বত্র একইভাবে ঘটে না,” সারা ডবনার, গবেষণার প্রধান লেখক এবং লরা ডি রুইজের গবেষণা গোষ্ঠীর ডক্টরাল ছাত্র জোর দেন৷ “বিভিন্ন টিস্যু থেকে ডেটা একত্রিত করে, আমরা এমন নিদর্শনগুলি সনাক্ত করতে সক্ষম হয়েছিলাম যা পৃথক অঙ্গ বা এন্ডোথেলিয়াল কোষের প্রকারগুলিকে বিচ্ছিন্নভাবে পরীক্ষা করা হলে সনাক্ত করা যায়নি।”

যান্ত্রিক উদ্দীপনা এবং ধীর কোষ বিভাজন

নতুন আলটাস দেখাতে সক্ষম হয়েছিল যে কীভাবে তাদের তাত্ক্ষণিক পরিবেশে এন্ডোথেলিয়াল কোষগুলির প্রতিক্রিয়া বয়সের সাথে পরিবর্তিত হয়। কোষগুলি ক্রমাগত প্রবাহিত রক্ত ​​এবং আশেপাশের টিস্যু থেকে তাদের উপর কাজ করে এমন যান্ত্রিক শক্তিগুলি অনুভব করে এবং এই উদ্দীপনাগুলিকে জৈবিক প্রতিক্রিয়ায় অনুবাদ করে। গবেষকরা দেখেছেন যে এই প্রক্রিয়াগুলির সাথে জড়িত জিনের কার্যকলাপ ক্রমবর্ধমান বয়সের সাথে পরিবর্তিত হয়।

তারা মানুষের ত্বক থেকে এন্ডোথেলিয়াল কোষগুলিতেও একই রকম পর্যবেক্ষণ করেছেন: বয়স্ক দাতাদের মধ্যে, YAP নামক একটি প্রোটিন কোষের নিউক্লিয়াসে বেশি ঘন ঘন পাওয়া যায়, যা কোষকে যান্ত্রিক শক্তির প্রতিক্রিয়া জানাতে সাহায্য করে। কিন্তু বর্ধিত YAP কার্যকলাপ কি বয়স-সম্পর্কিত পরিবর্তনগুলির সাথে এন্ডোথেলিয়াল কোষগুলির একটি অভিযোজন – নাকি এটি নিজেই সময়ের সাথে রক্তনালীগুলির কার্যকারিতা হ্রাসে অবদান রাখে? এই প্রশ্নগুলি এখন গবেষণা দল মুখোমুখি।

অবশেষে, আলতাসকে ধন্যবাদ, p21 প্রোটিনের সাথে যুক্ত জিনগুলির একটি গ্রুপ গবেষকদের ফোকাসে এসেছে – তারা বয়সের সাথে বৃদ্ধির কার্যকলাপ দেখিয়েছে। p21 প্রোটিন কোষ বিভাজনকে ধীর করে দিতে পারে বা সম্পূর্ণরূপে বন্ধ করতে পারে, অর্থাৎ বার্ধক্যের দিকে নিয়ে যেতে পারে, যা ইঁদুরের পরীক্ষাগারে পরীক্ষায় নিশ্চিত করা হয়েছে। যাইহোক, উল্লিখিত জিনগুলি চাপের প্রতিক্রিয়া এবং রক্তনালীগুলির বৃদ্ধিতেও ভূমিকা পালন করে। বয়সের সাথে তাদের বর্ধিত ক্রিয়াকলাপ তাই একটি কোষ স্থায়ীভাবে বার্ধক্যের অবস্থায় প্রবেশ করেছে বা অন্য বয়স-সম্পর্কিত চাপে প্রতিক্রিয়া করছে কিনা সে সম্পর্কে কোনও নির্ভরযোগ্য তথ্য সরবরাহ করে না।

বর্তমান গবেষণার দ্বারা উত্থাপিত এই নতুন প্রশ্নের উত্তর দেওয়া গুরুত্বপূর্ণ হবে যাতে ভবিষ্যতে সেলুলার প্রক্রিয়াগুলিতে বিশেষভাবে হস্তক্ষেপ করতে সক্ষম হয় এবং এইভাবে বয়স-সম্পর্কিত পরিবর্তনগুলি থেকে রক্তনালীগুলিকে রক্ষা করতে পারে।

ভবিষ্যতের গবেষণার ভিত্তি

“হিউম্যান এজিং এন্ডোথেলিয়াল সেল অ্যাটলাস” মানবদেহের বিভিন্ন টিস্যুতে রক্তনালীগুলির বার্ধক্য সম্পর্কে পদ্ধতিগতভাবে গবেষণা করার জন্য প্রথমবারের মতো বিজ্ঞানকে একটি ব্যাপক ভিত্তি প্রদান করে। গবেষণায় বর্ণিত একটি ইন্টারেক্টিভ অনলাইন পোর্টাল গবেষকদের আরও বিশদে আণবিক পরিবর্তনগুলি পরীক্ষা করতে এবং আরও পরীক্ষা-নিরীক্ষার জন্য প্রতিশ্রুতিবদ্ধ সূচনা পয়েন্টগুলি সনাক্ত করতে সক্ষম করার উদ্দেশ্যে।

একই সময়ে, গবেষণারও সীমাবদ্ধতা রয়েছে: গবেষকরা দীর্ঘ সময়ের জন্য একই লোককে অনুসরণ করার পরিবর্তে বিভিন্ন বয়সের লোকেদের ডেটা তুলনা করেছেন। উপরন্তু, টিস্যু দাতাদের জীবনধারা এবং চিকিৎসা ইতিহাস সম্পর্কে শুধুমাত্র অসম্পূর্ণ তথ্য ছিল। এটি ফলাফল থেকে যে উপসংহার টানা যেতে পারে তা সীমিত করে।

তবুও, নতুন অ্যাটলাস এটা স্পষ্ট করে যে রক্তনালীগুলির বার্ধক্য অভিন্ন বা সরল নয়। কিছু পরিবর্তন সময়ের সাথে সাথে জাহাজগুলিকে কম কার্যকরী হতে পারে। অন্যগুলি শরীরের নিজস্ব প্রতিরক্ষামূলক এবং অভিযোজিত প্রক্রিয়াগুলির একটি অভিব্যক্তি হতে পারে। রক্তনালীগুলিকে দীর্ঘ সময়ের জন্য সুস্থ রাখার উপায় খুঁজে বের করার জন্য এই প্রক্রিয়াগুলিকে আলাদা করা গুরুত্বপূর্ণ হবে।

“এই অ্যাটলাস সম্পর্কে আমি বিশেষভাবে যা পছন্দ করি তা হল মানবদেহের রক্তনালীগুলির বার্ধক্য সম্পর্কে অধ্যয়ন করার সম্ভাবনা, অনুমান করার পরিবর্তে যে সমস্ত জাহাজ একইভাবে বয়স্ক হয়। আমাদের কাছে এখন আরও বিস্তারিতভাবে অন্বেষণ করার জন্য একটি ভিত্তি রয়েছে যা এন্ডোথেলিয়াল কোষের বার্ধক্যের সাথে পরিবর্তন করে, যা রক্তনালীগুলির কার্যকারিতা হ্রাসে অবদান রাখতে পারে, যা তাদের কোষগুলিকে কীভাবে পরিবর্তিত করে তা দেখায়। রুইজ, অধ্যয়নের গুরুত্ব সংক্ষিপ্ত করে।

যারা:

অস্ট্রিয়ান একাডেমি অফ সায়েন্সেসের আণবিক মেডিসিনের জন্য CeMM গবেষণা কেন্দ্র