স্নায়ু কোষ পুনরুদ্ধার করা হচ্ছে

2024 লেখক: Seth Attwood | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-16 15:59

জনপ্রিয় অভিব্যক্তি "নার্ভ কোষ পুনরুদ্ধার হয় না" শৈশব থেকে প্রত্যেকের দ্বারা একটি অপরিবর্তনীয় সত্য হিসাবে অনুভূত হয়। যাইহোক, এই স্বতঃসিদ্ধ একটি পৌরাণিক কাহিনী ছাড়া আর কিছুই নয় এবং নতুন বৈজ্ঞানিক তথ্য এটিকে খণ্ডন করে।

প্রকৃতি বিকাশমান মস্তিষ্কে সুরক্ষার একটি খুব উচ্চ মার্জিন রাখে: ভ্রূণের সময়, প্রচুর পরিমাণে নিউরন তৈরি হয়। তাদের মধ্যে প্রায় 70% শিশুর জন্মের আগেই মারা যায়। মানুষের মস্তিষ্ক জন্মের পর থেকে সারা জীবন নিউরন হারাতে থাকে। এই কোষের মৃত্যু জেনেটিক্যালি প্রোগ্রাম করা হয়। অবশ্যই, শুধুমাত্র নিউরনই মারা যায় না, শরীরের অন্যান্য কোষও মারা যায়। শুধুমাত্র অন্যান্য সমস্ত টিস্যুতে একটি উচ্চ পুনরুত্থান ক্ষমতা রয়েছে, অর্থাৎ তাদের কোষগুলি বিভক্ত হয়ে মৃতদের প্রতিস্থাপন করে।

পুনর্জন্ম প্রক্রিয়াটি এপিথেলিয়াম এবং হেমাটোপয়েটিক অঙ্গগুলির (লাল অস্থি মজ্জা) কোষগুলিতে সবচেয়ে সক্রিয়। কিন্তু এমন কিছু কোষ রয়েছে যেখানে বিভাজন দ্বারা প্রজননের জন্য দায়ী জিনগুলি ব্লক করা হয়। নিউরন ছাড়াও, এই কোষগুলি হৃৎপিণ্ডের পেশীর কোষগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে। স্নায়ু কোষগুলি মারা গেলে এবং পুনর্নবীকরণ না হলে লোকেরা কীভাবে খুব বৃদ্ধ বয়স পর্যন্ত বুদ্ধিমত্তা রক্ষা করতে পারে?

সম্ভাব্য ব্যাখ্যাগুলির মধ্যে একটি: সমস্ত নিউরন স্নায়ুতন্ত্রে একযোগে "কাজ" করে না, তবে মাত্র 10% নিউরন। এই সত্যটি প্রায়শই জনপ্রিয় এবং এমনকি বৈজ্ঞানিক সাহিত্যে উদ্ধৃত করা হয়। আমার দেশি-বিদেশি সহকর্মীদের সঙ্গে এই বক্তব্য নিয়ে আমাকে বারবার আলোচনা করতে হয়েছে। এবং তারা কেউ বুঝতে পারে না এই পরিসংখ্যান কোথা থেকে এসেছে। যে কোনো কোষ একই সময়ে বেঁচে থাকে এবং "কাজ" করে। প্রতিটি নিউরনে, বিপাকীয় প্রক্রিয়াগুলি সর্বদা সঞ্চালিত হয়, প্রোটিন সংশ্লেষিত হয়, স্নায়ু আবেগ তৈরি হয় এবং প্রেরণ করা হয়। অতএব, "বিশ্রাম" নিউরনের অনুমান বাদ দিয়ে, আসুন আমরা স্নায়ুতন্ত্রের একটি বৈশিষ্ট্যের দিকে ফিরে যাই, যথা, এর ব্যতিক্রমী প্লাস্টিকতার দিকে।

প্লাস্টিসিটির অর্থ হল মৃত স্নায়ু কোষের কাজগুলি তাদের বেঁচে থাকা "সহকর্মীরা" দ্বারা নেওয়া হয়, যারা আকারে বৃদ্ধি পায় এবং নতুন সংযোগ তৈরি করে, হারানো ফাংশনগুলির জন্য ক্ষতিপূরণ দেয়। এই ধরনের ক্ষতিপূরণের উচ্চ, কিন্তু অসীম দক্ষতা পারকিনসন্স রোগের উদাহরণ দ্বারা চিত্রিত করা যেতে পারে, যেখানে নিউরনের ধীরে ধীরে মৃত্যু হয়। দেখা যাচ্ছে যে মস্তিষ্কের প্রায় 90% নিউরন মারা না যাওয়া পর্যন্ত, রোগের ক্লিনিকাল লক্ষণগুলি (অঙ্গ কাঁপানো, চলাফেরার সীমাবদ্ধতা, অস্থির গতি, ডিমেনশিয়া) উপস্থিত হয় না, অর্থাৎ, ব্যক্তিটি কার্যত সুস্থ দেখায়। এর মানে হল একটি জীবিত স্নায়ু কোষ নয়টি মৃতকে প্রতিস্থাপন করতে পারে।

তবে স্নায়ুতন্ত্রের প্লাস্টিকতাই একমাত্র প্রক্রিয়া নয় যা পাকা বৃদ্ধ বয়সে বুদ্ধিমত্তা সংরক্ষণের অনুমতি দেয়। প্রকৃতিরও একটি ফলব্যাক রয়েছে - প্রাপ্তবয়স্ক স্তন্যপায়ী প্রাণীদের মস্তিষ্কে নতুন স্নায়ু কোষের উত্থান, বা নিউরোজেনেসিস।

নিউরোজেনেসিসের প্রথম প্রতিবেদনটি 1962 সালে মর্যাদাপূর্ণ বৈজ্ঞানিক জার্নাল সায়েন্সে প্রকাশিত হয়েছিল। নিবন্ধটির শিরোনাম ছিল "প্রাপ্তবয়স্ক স্তন্যপায়ী প্রাণীদের মস্তিষ্কে কি নতুন নিউরন তৈরি হয়?" এর লেখক, পারডু ইউনিভার্সিটি (ইউএসএ) থেকে অধ্যাপক জোসেফ অল্টম্যান, একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহের সাহায্যে, ইঁদুরের মস্তিষ্কের (পার্শ্বীয় জেনিকুলেট বডি) কাঠামোর একটিকে ধ্বংস করেছেন এবং সেখানে একটি তেজস্ক্রিয় পদার্থ ইনজেকশন দিয়েছেন যা নতুন উদীয়মান কোষগুলিতে প্রবেশ করে। কয়েক মাস পরে, বিজ্ঞানী থ্যালামাস (ফোরব্রেইনের অংশ) এবং সেরিব্রাল কর্টেক্সে নতুন তেজস্ক্রিয় নিউরন আবিষ্কার করেন। পরের সাত বছরে, অল্টম্যান প্রাপ্তবয়স্ক স্তন্যপায়ী প্রাণীদের মস্তিষ্কে নিউরোজেনেসিসের অস্তিত্ব প্রমাণ করে আরও অনেক গবেষণা প্রকাশ করেন। যাইহোক, তারপরে, 1960 এর দশকে, তার কাজ স্নায়ুবিজ্ঞানীদের মধ্যে শুধুমাত্র সংশয় সৃষ্টি করেছিল, তাদের বিকাশ অনুসরণ করেনি।

এবং মাত্র বিশ বছর পরে নিউরোজেনেসিস "পুনরাবিষ্কার" হয়েছিল, তবে পাখিদের মস্তিষ্কে ইতিমধ্যেই।অনেক গানপাখি গবেষক লক্ষ্য করেছেন যে প্রতিটি সঙ্গমের মরসুমে, পুরুষ ক্যানারি সেরিনাস ক্যানারিয়া নতুন "হাঁটু" নিয়ে একটি গান গায়। তদুপরি, তিনি তার সহযোগীদের কাছ থেকে নতুন ট্রিলস গ্রহণ করেন না, যেহেতু গানগুলি এমনকি বিচ্ছিন্নভাবে আপডেট করা হয়েছিল। বিজ্ঞানীরা মস্তিষ্কের একটি বিশেষ বিভাগে অবস্থিত পাখিদের প্রধান কণ্ঠকেন্দ্রের বিশদভাবে অধ্যয়ন শুরু করেন এবং দেখতে পান যে সঙ্গমের মরসুমের শেষে (ক্যানারিগুলিতে এটি আগস্ট এবং জানুয়ারিতে ঘটে), নিউরনের একটি উল্লেখযোগ্য অংশ। ভোকাল সেন্টারটি মারা গেছে, সম্ভবত অত্যধিক কার্যকরী লোডের কারণে … 1980-এর দশকের মাঝামাঝি, রকফেলার ইউনিভার্সিটি (ইউএসএ) থেকে প্রফেসর ফার্নান্দো নোটবুম দেখাতে সক্ষম হন যে প্রাপ্তবয়স্ক পুরুষ ক্যানারিতে, নিউরোজেনেসিস প্রক্রিয়াটি কণ্ঠকেন্দ্রে ক্রমাগত ঘটে, তবে গঠিত নিউরনের সংখ্যা ঋতুগত ওঠানামার বিষয়। ক্যানারিগুলিতে নিউরোজেনেসিসের শীর্ষটি অক্টোবর এবং মার্চ মাসে ঘটে, অর্থাৎ মিলনের ঋতুর দুই মাস পরে। সেজন্য পুরুষ ক্যানারির গানের ‘মিউজিক লাইব্রেরি’ নিয়মিত আপডেট করা হয়।

1980 এর দশকের শেষের দিকে, লেনিনগ্রাদের বিজ্ঞানী অধ্যাপক এ.এল. পোলেনভের গবেষণাগারে প্রাপ্তবয়স্ক উভচরদের মধ্যেও নিউরোজেনেসিস আবিষ্কৃত হয়েছিল।

স্নায়ু কোষ বিভাজিত না হলে নতুন নিউরন কোথা থেকে আসবে? পাখি এবং উভচর উভয়েরই নতুন নিউরনের উৎস মস্তিষ্কের ভেন্ট্রিকলের প্রাচীর থেকে নিউরোনাল স্টেম সেল হতে দেখা গেছে। ভ্রূণের বিকাশের সময়, এই কোষগুলি থেকে স্নায়ুতন্ত্রের কোষগুলি গঠিত হয়: নিউরন এবং গ্লিয়াল কোষ। কিন্তু সমস্ত স্টেম সেল স্নায়ুতন্ত্রের কোষে পরিণত হয় না - তাদের মধ্যে কিছু "লুকান" এবং ডানাগুলিতে অপেক্ষা করে।

এটি দেখানো হয়েছে যে নতুন নিউরনগুলি প্রাপ্তবয়স্ক জীবের স্টেম সেল থেকে এবং নিম্ন মেরুদণ্ডী প্রাণীদের মধ্যে উদ্ভূত হয়। যাইহোক, স্তন্যপায়ী স্নায়ুতন্ত্রে অনুরূপ প্রক্রিয়া ঘটে তা প্রমাণ করতে প্রায় পনের বছর লেগেছিল।

1990 এর দশকের গোড়ার দিকে নিউরোসায়েন্সের অগ্রগতির ফলে প্রাপ্তবয়স্ক ইঁদুর এবং ইঁদুরের মস্তিষ্কে "নবজাতক" নিউরন আবিষ্কার হয়। এগুলি বেশিরভাগই মস্তিষ্কের বিবর্তনীয়ভাবে প্রাচীন অংশে পাওয়া গেছে: ঘ্রাণজ বাল্ব এবং হিপ্পোক্যাম্পাল কর্টেক্স, যা মূলত মানসিক আচরণ, চাপের প্রতিক্রিয়া এবং স্তন্যপায়ী যৌন ক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের জন্য দায়ী।

পাখি এবং নিম্ন মেরুদণ্ডের মতো, স্তন্যপায়ী প্রাণীদের মধ্যে, নিউরোনাল স্টেম সেলগুলি মস্তিষ্কের পার্শ্বীয় ভেন্ট্রিকলের কাছে অবস্থিত। নিউরনে তাদের রূপান্তর খুবই নিবিড়। প্রাপ্তবয়স্ক ইঁদুরের মধ্যে, প্রতি মাসে স্টেম সেল থেকে প্রায় 250,000 নিউরন তৈরি হয়, যা হিপ্পোক্যাম্পাসের সমস্ত নিউরনের 3% প্রতিস্থাপন করে। এই জাতীয় নিউরনের জীবনকাল খুব বেশি - 112 দিন পর্যন্ত। নিউরোনাল স্টেম সেল দীর্ঘ পথ ভ্রমণ করে (প্রায় 2 সেমি)। তারা ঘ্রাণজ বাল্বে স্থানান্তর করতে সক্ষম হয়, সেখানে নিউরনে পরিণত হয়।

স্তন্যপায়ী মস্তিষ্কের ঘ্রাণযুক্ত বাল্বগুলি ফেরোমোনগুলির স্বীকৃতি সহ বিভিন্ন গন্ধের উপলব্ধি এবং প্রাথমিক প্রক্রিয়াকরণের জন্য দায়ী - পদার্থ যা তাদের রাসায়নিক গঠনে যৌন হরমোনের কাছাকাছি। ইঁদুরের যৌন আচরণ প্রাথমিকভাবে ফেরোমোন উৎপাদন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। হিপ্পোক্যাম্পাস সেরিব্রাল গোলার্ধের নীচে অবস্থিত। এই জটিল কাঠামোর কাজগুলি স্বল্পমেয়াদী স্মৃতি গঠন, নির্দিষ্ট আবেগের উপলব্ধি এবং যৌন আচরণ গঠনে অংশগ্রহণের সাথে যুক্ত। ইঁদুরের ঘ্রাণজনিত বাল্ব এবং হিপ্পোক্যাম্পাসে ধ্রুবক নিউরোজেনেসিসের উপস্থিতি এই সত্য দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয় যে ইঁদুরগুলিতে এই কাঠামোগুলি প্রধান কার্যকরী ভার বহন করে। অতএব, তাদের মধ্যে স্নায়ু কোষগুলি প্রায়শই মারা যায়, যার অর্থ তাদের পুনর্নবীকরণ করা দরকার।

হিপ্পোক্যাম্পাস এবং ঘ্রাণযুক্ত বাল্বের নিউরোজেনেসিসকে কী কী অবস্থা প্রভাবিত করে তা বোঝার জন্য, সালক ইউনিভার্সিটি (ইউএসএ) এর অধ্যাপক গেজ একটি ক্ষুদ্র শহর তৈরি করেছিলেন। ইঁদুররা সেখানে খেলত, শারীরিক শিক্ষা করত, গোলকধাঁধা থেকে প্রস্থানের সন্ধান করত।দেখা গেল যে "শহুরে" ইঁদুরগুলিতে, নতুন নিউরনগুলি তাদের নিষ্ক্রিয় আত্মীয়দের তুলনায় অনেক বেশি সংখ্যায় উত্থিত হয়েছিল, একটি ভিভারিয়ামে একটি রুটিন লাইফে মিশে গিয়েছিল।

স্টেম সেলগুলিকে মস্তিষ্ক থেকে সরিয়ে স্নায়ুতন্ত্রের অন্য অংশে প্রতিস্থাপন করা যেতে পারে, যেখানে তারা নিউরনে পরিণত হয়। অধ্যাপক গেজ এবং তার সহকর্মীরা বেশ কয়েকটি অনুরূপ পরীক্ষা পরিচালনা করেছিলেন, যার মধ্যে সবচেয়ে চিত্তাকর্ষক ছিল নিম্নলিখিতটি। স্টেম সেল ধারণকারী মস্তিষ্কের টিস্যুর একটি অংশ ইঁদুরের চোখের ধ্বংসপ্রাপ্ত রেটিনায় প্রতিস্থাপন করা হয়েছিল। (চোখের আলো-সংবেদনশীল অভ্যন্তরীণ প্রাচীরের একটি "নার্ভাস" উত্স রয়েছে: এতে পরিবর্তিত নিউরন রয়েছে - রড এবং শঙ্কু। আলো-সংবেদনশীল স্তরটি ধ্বংস হয়ে গেলে অন্ধত্ব শুরু হয়।) প্রতিস্থাপিত মস্তিষ্কের স্টেম সেলগুলি রেটিনাল নিউরনে পরিণত হয়।, তাদের প্রক্রিয়াগুলি অপটিক স্নায়ুতে পৌঁছেছে এবং ইঁদুরটি তার দৃষ্টিশক্তি ফিরে পেয়েছে! তদুপরি, মস্তিষ্কের স্টেম সেলকে অক্ষত চোখে প্রতিস্থাপন করার সময়, তাদের সাথে কোনও রূপান্তর ঘটেনি। সম্ভবত, যখন রেটিনা ক্ষতিগ্রস্ত হয়, তখন কিছু পদার্থ উত্পাদিত হয় (উদাহরণস্বরূপ, তথাকথিত বৃদ্ধির কারণ) যা নিউরোজেনেসিসকে উদ্দীপিত করে। যাইহোক, এই ঘটনার সঠিক প্রক্রিয়া এখনও স্পষ্ট নয়।

বিজ্ঞানীরা দেখানোর কাজটির মুখোমুখি হয়েছিলেন যে নিউরোজেনেসিস কেবল ইঁদুরেই নয়, মানুষের মধ্যেও ঘটে। এই লক্ষ্যে, অধ্যাপক গেজের নির্দেশনায় গবেষকরা সম্প্রতি চাঞ্চল্যকর কাজ করেছেন। আমেরিকান অনকোলজিকাল ক্লিনিকগুলির একটিতে, দুরারোগ্য ম্যালিগন্যান্ট নিউওপ্লাজমের রোগীদের একটি গ্রুপ কেমোথেরাপিউটিক ড্রাগ ব্রোমোডিওক্সিউরিডিন গ্রহণ করেছিল। এই পদার্থটির একটি গুরুত্বপূর্ণ সম্পত্তি রয়েছে - বিভিন্ন অঙ্গ এবং টিস্যুগুলির বিভাজক কোষগুলিতে জমা করার ক্ষমতা। ব্রোমোডিওক্সিউরিডিন মাতৃ কোষের ডিএনএ-তে একত্রিত হয় এবং মায়ের কোষ বিভাজনের পর কন্যা কোষে সংরক্ষণ করা হয়। প্যাথলজিকাল গবেষণায় দেখা গেছে যে ব্রোমোডিওক্সিউরিডিনযুক্ত নিউরন সেরিব্রাল কর্টেক্স সহ মস্তিষ্কের প্রায় সমস্ত অংশে পাওয়া যায়। সুতরাং এই নিউরনগুলি ছিল নতুন কোষ যা স্টেম সেল বিভাজন থেকে উদ্ভূত হয়েছিল। অনুসন্ধানটি নিঃশর্তভাবে নিশ্চিত করেছে যে নিউরোজেনেসিস প্রক্রিয়া প্রাপ্তবয়স্কদের মধ্যেও ঘটে। কিন্তু যদি ইঁদুরের মধ্যে নিউরোজেনেসিস শুধুমাত্র হিপ্পোক্যাম্পাসে ঘটে, তবে মানুষের মধ্যে, এটি সেরিব্রাল কর্টেক্স সহ মস্তিষ্কের আরও বিস্তৃত অঞ্চলগুলিকে ক্যাপচার করতে পারে। সাম্প্রতিক গবেষণায় দেখা গেছে যে প্রাপ্তবয়স্কদের মস্তিষ্কে নতুন নিউরন শুধুমাত্র নিউরোনাল স্টেম সেল থেকে নয়, রক্তের স্টেম সেল থেকেও তৈরি হতে পারে। এই ঘটনা আবিষ্কারের ফলে বৈজ্ঞানিক বিশ্বে উচ্ছ্বাস দেখা দিয়েছে। যাইহোক, 2003 সালের অক্টোবরে "নেচার" জার্নালে প্রকাশটি অনেক উপায়ে উত্সাহী মনকে শীতল করেছিল। এটি প্রমাণিত হয়েছে যে রক্তের স্টেম কোষগুলি প্রকৃতপক্ষে মস্তিষ্কে প্রবেশ করে, তবে তারা নিউরনে পরিণত হয় না, তবে তাদের সাথে মিশে যায়, দ্বিনিউক্লিয়ার কোষ গঠন করে। তারপর নিউরনের "পুরানো" নিউক্লিয়াসটি ধ্বংস হয়ে যায় এবং এটি রক্তের স্টেম সেলের "নতুন" নিউক্লিয়াস দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়। ইঁদুরের দেহে, রক্তের স্টেম কোষগুলি প্রধানত সেরিবেলামের দৈত্যাকার কোষগুলির সাথে একত্রিত হয় - পুরকিঞ্জ কোষ, যদিও এটি খুব কমই ঘটে: পুরো সেরিবেলামে শুধুমাত্র কয়েকটি একত্রিত কোষ পাওয়া যায়। লিভার এবং হার্টের পেশীতে নিউরনের আরও তীব্র সংমিশ্রণ ঘটে। এর শারীরবৃত্তীয় অর্থ কী তা এখনও স্পষ্ট নয়। অনুমানগুলির মধ্যে একটি হল যে রক্তের স্টেম কোষগুলি তাদের সাথে নতুন জেনেটিক উপাদান বহন করে, যা "পুরানো" সেরিবেলার কোষে প্রবেশ করে তার জীবনকে দীর্ঘায়িত করে।

সুতরাং, প্রাপ্তবয়স্কদের মস্তিষ্কেও স্টেম সেল থেকে নতুন নিউরন তৈরি হতে পারে। এই ঘটনাটি ইতিমধ্যেই বিভিন্ন নিউরোডিজেনারেটিভ রোগের চিকিৎসার জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় (মস্তিষ্কের নিউরনের মৃত্যুর সাথে যুক্ত রোগ)। প্রতিস্থাপনের জন্য স্টেম সেল প্রস্তুতি দুটি উপায়ে প্রাপ্ত হয়।প্রথমটি হল নিউরোনাল স্টেম সেলের ব্যবহার, যা ভ্রূণ এবং প্রাপ্তবয়স্ক উভয় ক্ষেত্রেই মস্তিষ্কের ভেন্ট্রিকলের চারপাশে অবস্থিত। দ্বিতীয় পদ্ধতি হল ভ্রূণের স্টেম সেল ব্যবহার করা। এই কোষগুলি ভ্রূণ গঠনের প্রাথমিক পর্যায়ে ভিতরের কোষের ভরে অবস্থিত। তারা শরীরের প্রায় কোনো কোষে রূপান্তর করতে সক্ষম। ভ্রূণ কোষের সাথে কাজ করার সবচেয়ে বড় চ্যালেঞ্জ হল তাদের নিউরনে রূপান্তরিত করা। নতুন প্রযুক্তি এটি করা সম্ভব করে তোলে।

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের কিছু হাসপাতাল ইতিমধ্যে ভ্রূণের টিস্যু থেকে প্রাপ্ত নিউরোনাল স্টেম সেলগুলির "লাইব্রেরি" গঠন করেছে এবং রোগীদের মধ্যে প্রতিস্থাপন করা হচ্ছে। প্রতিস্থাপনের প্রথম প্রচেষ্টাগুলি ইতিবাচক ফলাফল দিচ্ছে, যদিও আজ ডাক্তাররা এই জাতীয় প্রতিস্থাপনের প্রধান সমস্যাটি সমাধান করতে পারে না: 30-40% ক্ষেত্রে স্টেম কোষের ব্যাপক সংখ্যাবৃদ্ধি ম্যালিগন্যান্ট টিউমার গঠনের দিকে পরিচালিত করে। এই পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া প্রতিরোধ করার জন্য কোন পদ্ধতি এখনও পাওয়া যায়নি। কিন্তু তা সত্ত্বেও, স্টেম সেল ট্রান্সপ্লান্টেশন নিঃসন্দেহে নিউরোডিজেনারেটিভ রোগ যেমন আলঝেইমারস এবং পারকিনসনের চিকিৎসার অন্যতম প্রধান পন্থা হবে, যেগুলি উন্নত দেশগুলির আতঙ্কে পরিণত হয়েছে৷