जब त्वचा घायल हो जाती है, तो स्टेम कोशिकाओं की जीवित रहने की प्रवृत्ति सक्रिय हो जाती है। नए शोध से पता चलता है कि एक साधारण अमीनो एसिड, सेरीन, स्टेम कोशिकाओं को बालों के विकास से दूर धकेलने में मदद करता है और इसके बजाय घाव भरने को बढ़ावा देता है, जिससे पुराने घावों के लिए नए उपचार के द्वार खुल जाते हैं।
हेयर फॉलिकल स्टेम सेल (एचएफएससी) लगातार स्व-नवीकरणीय कोशिकाएं हैं जो शरीर के दो महत्वपूर्ण कार्यों के लिए जिम्मेदार हैं: हेयर फॉलिकल पुनर्जनन के माध्यम से बाल विकास चक्र को बनाए रखना, और घाव भरने में सहायता के लिए त्वचा के ऊतकों को पुनर्जीवित करना।
न्यूयॉर्क में द रॉकफेलर यूनिवर्सिटी के नेतृत्व में एक नए अध्ययन से पता चला कि गैर-आवश्यक अमीनो एसिड सेरीन एचएफएससी के व्यवहार को कैसे प्रभावित करता है और पाया गया कि जब सेरीन का स्तर कम होता है, तो कोशिकाएं बालों के विकास पर घाव भरने को प्राथमिकता देती हैं।
"सेरीन की कमी एक अत्यधिक संवेदनशील सेलुलर 'डायल' को ट्रिगर करती है जो सेल भाग्य को ठीक करती है - त्वचा की ओर, बालों से दूर," अध्ययन के मुख्य लेखक जेसी नोवाक ने कहा, वेइल कॉर्नेल मेडिकल कॉलेज में त्रि-अस्पताल कार्यक्रम में वर्तमान एमडी छात्र और रॉकफेलर विश्वविद्यालय में स्तनधारी कोशिका जीवविज्ञान और विकास की प्रयोगशाला में पूर्व डॉक्टरेट छात्र। "हमारे परिणाम बताते हैं कि हम त्वचा के घाव भरने में तेजी लाने के लिए आहार या दवा के माध्यम से सेरीन के स्तर को नियंत्रित करने में सक्षम हो सकते हैं।"
बाल विकास चक्र के चरण
सेरीन एक गैर-आवश्यक अमीनो एसिड है जिसे शरीर स्वयं संश्लेषित कर सकता है लेकिन यह मांस, पोल्ट्री, मछली, सोयाबीन, नट्स और डेयरी उत्पादों जैसे खाद्य पदार्थों में भी पाया जाता है। सेरीन प्रोटीन का एक निर्माण खंड है और कोशिका प्रसार और विभिन्न चयापचय मार्गों में शामिल है।
शोधकर्ताओं ने पाया कि जिन चूहों को सेरीन और ग्लाइसीन, एक अन्य अमीनो एसिड, कम आहार दिया गया, उनमें एचएफएससी ने बालों के विकास को धीमा कर दिया और घाव की मरम्मत में तेजी लाई, विशेष रूप से पुन: उपकलाकरण की प्रक्रिया, या त्वचा की बाधा की मरम्मत की। हालाँकि सेरीन को एक गैर-आवश्यक अमीनो एसिड के रूप में वर्गीकृत किया गया है, एचएफएससी जीवित रहने के लिए संघर्ष करेंगे यदि वे बाहरी (यानी, आहार) स्रोतों से सेरीन को संश्लेषित और अवशोषित करने में असमर्थ हैं।
शोधकर्ताओं ने पता लगाया कि एकीकृत तनाव प्रतिक्रिया (आईएसआर) एक आंतरिक सेल प्रोग्राम है जो चोट या सेरीन की कमी जैसे तनाव के जवाब में एचएफएससी फ़ंक्शन में बदलाव को ट्रिगर करता है। जब सेरीन की कमी होती है, तो एचएफएससी में आईएसआर सक्रिय हो जाता है, जिससे ये कोशिकाएं एपिडर्मल स्टेम कोशिकाओं की तरह बन जाती हैं, जो अपने विशिष्ट बाल-बढ़ाने वाले कार्यों को करने के बजाय त्वचा के पुनर्निर्माण में मदद करती हैं।
नोवाक ने कहा, "ज्यादातर त्वचा के घाव हमें घर्षण से आते हैं, जो त्वचा के ऊपरी आधे हिस्से को नष्ट कर देते हैं।" "वह क्षेत्र स्टेम कोशिकाओं के एक समूह का घर है जो आम तौर पर घाव की मरम्मत के लिए जिम्मेदार होते हैं। लेकिन जब ये कोशिकाएं नष्ट हो जाती हैं, तो यह बाल कूप स्टेम कोशिकाओं को मरम्मत में मुख्य भूमिका निभाने के लिए मजबूर करती है। यह जानते हुए, हमने सोचा कि घाव भरने के दौरान इन त्वचा कोशिकाओं पर नज़र रखने से यह परीक्षण करने के लिए एक बहुत अच्छा मॉडल प्रदान किया जा सकता है कि मेटाबोलाइट्स पूरी प्रक्रिया को नियंत्रित करते हैं या नहीं।"
ISR को वॉल्यूम समायोजक के रूप में सोचा जा सकता है। यदि तनाव का स्तर अधिक है, जैसे कि चोट या जब सेरीन का स्तर कम है, तो आईएसआर एचएफएससी के कार्य को बाल उत्पादन से हटाकर त्वचा की मरम्मत की ओर स्थानांतरित कर देता है। शोधकर्ताओं ने पाया कि सेरीन की कमी के प्रभावों की नकल करने वाली दवा के साथ चूहों में आईएसआर गतिविधि को बढ़ाने से बालों के पुनर्जनन की कीमत पर घाव भरने में सुधार हुआ। इसके विपरीत, आईएसआर सेंसिंग प्रोटीन को अवरुद्ध करके गतिविधि को रोकने से इन त्वचा संबंधी प्रभावों को उलट दिया गया, जिससे इस प्रक्रिया में आईएसआर की केंद्रीय भूमिका की पुष्टि हुई। मानव त्वचा मॉडल में, घाव भरने के किनारों पर समान आईएसआर हस्ताक्षर पाए गए, जिससे पता चलता है कि तंत्र विकासात्मक रूप से संरक्षित है, जिसका अर्थ है कि यह प्रजातियों में समय के साथ अपरिवर्तित रहता है।
"किसी को भी अपने बाल झड़ना पसंद नहीं है, लेकिन जब तनाव से बचने की बात आती है, तो एपिडर्मिस की मरम्मत करना महत्वपूर्ण है," द रॉकफेलर विश्वविद्यालय में स्तनधारी कोशिका और जीवविज्ञान और विकास प्रयोगशाला के निदेशक और अध्ययन के संबंधित लेखक डॉ. एलेन फॉक्स ने कहा। "बालों का एक गायब टुकड़ा जानवर के लिए खतरा नहीं है, लेकिन एक न ठीक हुआ घाव है।"
पुनर्जनन के प्रारंभिक चरण में बालों के रोम रॉकफेलर विश्वविद्यालय/फॉक्स प्रयोगशाला
शोधकर्ताओं ने परीक्षण किया कि क्या सेरीन की उच्च खुराक बालों के पुनर्विकास को बढ़ा सकती है। दुर्भाग्य से, बालों के झड़ने से पीड़ित लोगों के लिए, परिणाम नाटकीय से कम हैं। जब चूहों को सेरीन की सामान्य खुराक से छह गुना अधिक खुराक दी गई, तो उनके सेरीन का स्तर केवल 50% बढ़ गया। इससे पता चलता है कि शरीर का इस अमीनो एसिड पर कड़ा नियंत्रण होता है।
नोवाक ने कहा, "हालांकि, हमने पाया कि अगर हम स्टेम कोशिकाओं को अपने स्वयं के सेरीन का उत्पादन करने से रोकते हैं और उनके नुकसान को उच्च-सेरीन आहार से बदलते हैं, तो हम आंशिक रूप से बालों के विकास को बचा सकते हैं।"
शोधकर्ताओं के निष्कर्षों के स्पष्ट व्यावहारिक निहितार्थ हैं, खासकर जब घाव भरने की बात आती है। आहार या दवाओं के माध्यम से आईएसआर को लक्षित करने से मधुमेह के रोगियों में जलने या पुराने घावों के उपचार में तेजी आ सकती है। इसके अतिरिक्त, आईएसआर की भूमिका को समझने से बालों के पुनर्विकास को सुरक्षित रखने के तरीके मिल सकते हैं, खासकर तनाव से संबंधित या चोट के कारण बालों के झड़ने की स्थिति में। हालाँकि, क्योंकि कैंसर कोशिकाएं आईएसआर जैसे तनाव प्रतिक्रिया मार्गों का भी शोषण करती हैं, इसलिए भविष्य में किसी भी उपचार का सावधानीपूर्वक नियंत्रण महत्वपूर्ण होगा।
शोधकर्ता घाव भरने में तेजी लाने के लिए सेरीन की क्षमता का पता लगाना जारी रखेंगे और यह देखने के लिए अन्य अमीनो एसिड का परीक्षण करने की योजना बनाएंगे कि क्या उनके पास समान गुण हैं।
फॉक्स ने कहा, "कुल मिलाकर, तनाव के स्तर के आधार पर कोशिका भाग्य का निर्धारण करने की स्टेम कोशिकाओं की क्षमता का व्यापक प्रभाव हो सकता है कि संसाधन दुर्लभ होने पर ऊतक पुन: उत्पन्न करने की अपनी क्षमता को कैसे व्यवस्थित करते हैं।"
यह शोध सेल मेटाबॉलिज्म जर्नल में प्रकाशित हुआ था।