کیلشیم سگنلنگ کی خرابی اور بیماری کی نشوونما اور ترقی

خلیے کی تقسیم، خلیے کی حرکت پذیری، آٹوفیجی، اپوپٹوسس، اور ہر جگہ دوسرے میسنجر کے طور پر اس کی صلاحیت کے ذریعے جین ٹرانسکرپشن جیسے مکمل حیاتیاتی افعال کو منظم کرنے میں انٹرا سیلولر کیلشیم (Ca2 plus ) کی اہمیت واضح ہے۔ تاہم، بیماری اور بیماری کے بڑھنے کے اندر Ca2 پلس سگنلنگ کے کردار کی وضاحت کم بیان کی گئی ہے۔

نیورو پروٹیکشن کے لیے cistanche tubulosa کیپسول پر کلک کریں۔

حالیہ شواہد سے پتہ چلتا ہے کہ Ca2 پلس سگنلنگ نیوروڈیجینریٹیو عوارض جیسے کہ الزائمر کی بیماری (AD)، پارکنسنز کی بیماری (PD)، اور ہنٹنگٹن کی بیماری (HD) [1] میں غیر فعال ہے، Ca2 پلس سگنلنگ ڈس ریگولیشن کے ساتھ خود سے قوت مدافعت، دمہ، اور یہاں تک کہ پلمونری کینسر. خاص طور پر، ڈی ریگولیٹڈ Ca2 پلس ہومیوسٹاسس کے پلمونری نتائج میں پیتھالوجی کی نشوونما شامل ہوسکتی ہے: ایئر وے کی سوزش، دائمی رکاوٹ پلمونری بیماری (COPD)، شدید پھیپھڑوں کی چوٹ (ALI)، شدید سانس کی بیماری کا سنڈروم (ARDS)، اور پھیپھڑوں کا کینسر [2] .

تاہم، ان پلمونری بیماریوں میں انٹرا سیلولر Ca2 پلس ارتکاز بہاؤ کے کردار کے بارے میں بہت کم معلومات موجود ہیں۔ اس کے ساتھ، ہم مختصر طور پر اس حصے کے بارے میں اپنی موجودہ تفہیم کو اجاگر کریں گے جو Ca2 پلس سگنلنگ اسامانیتاوں پلمونری بیماری کے تناظر میں ادا کرتے ہیں، اینڈوپلاسمک ریٹیکولم (ER) - رہائشی Ca2 پلس انٹری کے کردار اور علاج کے ہدف کے طور پر اس کی صلاحیت پر خاص زور دیتے ہوئے پلمونری بیماری کے علاج کے لیے۔

جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے، سیلولر Ca2 پلس عام پلمونری فزیالوجی کے ساتھ ساتھ ماحولیاتی اور روگجنک نمائشوں [3] دونوں کے خلاف اشتعال انگیز ردعمل کو منظم کرنے کے لیے بھی اہم ہے۔ بنیادی حالتوں کے تحت، انٹرا سیلولر Ca2 پلس کی سطح کو مضبوطی سے منظم اور برقرار رکھا جاتا ہے۔ تاہم، جب مناسب طور پر حوصلہ افزائی کی جاتی ہے، انٹرا سیلولر Ca2 پلس ریلیز ہوتی ہے۔ خاص طور پر، جب Ca2 پلس کو ER سے نامناسب طور پر جاری کیا جاتا ہے، تو ER-resident Ca2 پلس کی نمایاں کمی سیلولر اپوپٹوسس، سوزش کے حامی ردعمل، اور سلیری بیٹ فریکوئنسیوں کی بے ضابطگی سے وابستہ ہوتی ہے [4]۔

اس طرح، Ca2 پلس سگنلنگ ڈیرینجمنٹ کی ماڈیولیشن پورے جسم میں بیماری سے وابستہ ہے۔ قابل غور بات یہ ہے کہ حال ہی میں الیکٹرانک سگریٹ (جسے ای سگریٹ یا ای سگریٹ بھی کہا جاتا ہے) کے استعمال یا "واپنگ" پر زور دیا گیا ہے، جو Ca2 پلس سگنلنگ اور بیماری کا صرف ایک لفظ پیش کرتا ہے۔ حالیہ لٹریچر نے روایتی آتش گیر سگریٹ یا ای سگریٹ کے استعمال/واپنگ اور Ca2 پلس سگنلنگ اور اس کی بے ضابطگی کے درمیان ایک قابل اعتماد تعلق پیش کیا ہے، جس کے نتیجے میں پلمونری اپیتھیلیا کی سائٹوٹوکسٹی ہوتی ہے۔ مختصراً، ہم (اور دیگر) نے وٹرو اور ویوو دونوں ماڈلز کو یہ ظاہر کرنے کے لیے استعمال کیا ہے کہ ای سگریٹ کے مائعات (ای مائعات، جو بخارات کے عمل کے دوران استعمال ہونے والی اصل مصنوعات ہیں) کی نمائش سائٹوسولک Ca2 پلس کی سطح کو بڑھا سکتی ہے اور نتیجہ اہم سائٹوٹوکسٹی اور/یا پیتھالوجی [3,5–8] میں۔

درحقیقت، جبکہ ایک مطالعہ نے یہ ثابت کیا ہے کہ روایتی تمباکو نوشی کرنے والوں کے برونکیل اپیتھیلیا کے اندر Ca2 پلس کی آمد کم ہو جاتی ہے، جس کی وجہ ORAI3-کا انحصار Ca2 پلس موبلائزیشن [3] میں کمی ہے، مطالعے نے یہ بھی دکھایا ہے کہ بعض ای مائع ذائقہ امتزاج خاص طور پر انسانی bronchial epithelial cell line CALU-3 اور بنیادی ماخوذ انسانی bronchial epithelial خلیات دونوں کے اندر cytosolic Ca2 پلس کی سطح کو بڑھاتے ہیں۔ یہ مؤخر الذکر مشاہدات بڑھتی ہوئی سائٹوٹوکسائٹی [5] کے ساتھ منسلک ہیں۔

اس کے علاوہ، جب ای مائعات کا استعمال کرتے ہوئے اس سے پہلے انٹرا سیلولر Ca2 پلس کی سطح کو نمایاں طور پر بڑھانے کا مظاہرہ کیا گیا تھا، سوزش والی سائٹوکائن IL-6 کے ساتھ ساتھ apoptosis اور سیل کی موت دونوں CALU-3 خلیوں میں دیکھی گئی تھی۔ دوسری انسانی اپکلا سیل لائن، A549 [6]۔ ابھی حال ہی میں، ویپڈ ای مائعات کی فراہمی کے لیے ایک قائم شدہ طریقہ کا استعمال کرتے ہوئے، ہم نے مرین ماڈل کا استعمال کرتے ہوئے ویوو میں پلمونری ای سگریٹ کی نمائش پر بخارات کے اثرات کا جائزہ لیا۔

ہمارے نتائج نے ER-Resident Ca2 پلس کی رہائی اور بیکٹیریل یا وائرل چیلنج کا استعمال کرتے وقت پلمونری بیماری کے واضح بڑھنے کے لئے ایک کردار کا مظاہرہ کیا، جو پہلے شدید vape کی نمائش سے متعلق تھا۔ یہ اعداد و شمار سختی سے تجویز کرتے ہیں کہ ویپنگ انٹرا سیلولر Ca2 پلس اسٹورز کو غیر منظم کر سکتی ہے، اس طرح پلمونری پیتھوجین چیلنج کے بعد روگجنن اور بیماری میں اضافہ ہوتا ہے۔

ہم نے دوہری نمائش کے درمیان تعلق کو مضبوط کرنے کے لیے فارماکولوجی، یعنی چھوٹے مالیکیول ٹریٹمنٹ کا مزید استعمال کیا ہے، یعنی پہلے بخارات کی نمائش کے ساتھ بیکٹیریل یا وائرل چیلنج، اور Ca2 پلس میڈیٹیڈ پیتھالوجی۔ آخر میں، وانپنگ کو M0 میکروفیجز کے پولرائزیشن کو پرو-انفلامیٹری M1 میکروفیجز پر آمادہ کرنے کے لیے نظریہ بنایا گیا ہے، جو کہ ایک ایسا عمل ہے جو انٹرا سیلولر Ca2 پلس لیولز [7,9] میں ثالثی کے لیے دستاویز کیا گیا ہے۔

اس طرح، vaping میکروفیج پولرائزیشن کو متحرک کر سکتا ہے اور پھیپھڑوں کے اندر سوزش والے میکروفیجز کی آبادی کو جمع کرنے کا باعث بن سکتا ہے، جس سے پلمونری سوزش میں اضافہ ہوتا ہے۔ یہ ایک اور پرو اشتعال انگیز طریقہ کار ہے جس کی ہم فی الحال Vivo میں تحقیقات کر رہے ہیں۔ چونکہ Ca2 پلس سگنلنگ عام حیاتیاتی ہومیوسٹاسس کے لیے اندرونی طور پر اہم ہے، اس لیے علاج کو محرک عنصر کی موجودگی میں عام طور پر دو ٹوک سگنلنگ کے لیے ڈیزائن نہیں کیا جا سکتا۔

یہ سابقہ ​​تفصیل کسی بیماری کے علاج کے لیے ضرب المثل "ہتھوڑے" کے استعمال کے مترادف ہوگی۔ درحقیقت، Ca2 پلس سگنلنگ کو ماڈیول کرنے اور ضرورت پڑنے پر سوزش کو کم کرنے کے لیے مخصوص اور ھدف بنائے گئے طریقوں کو اپنانا چاہیے۔ تاہم، اس طرح کا نقطہ نظر Ca2 پلس پر منحصر پیتھالوجیز پر مشتمل مطالعات میں پیچیدگی کی ایک سطح فراہم کرتا ہے، اس طرح علاج کے ڈیزائن کے لیے مناسب "ریوسٹیٹ" تیار کرنے کے لیے نئے طریقوں اور اختراعی اور، بلاشبہ، گہرے مطالعے کی ضرورت ہوتی ہے۔

اس طرح، "کیلشیم سگنلنگ ڈیرینجمنٹ اینڈ ڈیزیز ڈویلپمنٹ اینڈ پروگریشن" پر یہ خصوصی شمارہ ان پیچیدہ حالات کی نشاندہی کرتا ہے جن کا نتیجہ یہ نکلتا ہے کہ جب اس طرح کے اندرونی طور پر اہم سگنلنگ جھرن جیسے Ca2 پلس سگنلنگ کو بے ترتیب کردیا جاتا ہے اور اس کے نتیجے میں پیدا ہونے والی پیتھالوجی پیدا ہوسکتی ہے۔

اس میں شامل کام نئے جدید اور تجرباتی نتائج کو سامنے لائیں گے جو اس علاقے میں مستقبل کے مطالعے کو آگے بڑھائیں گے، جو Ca2 پلس سگنلنگ کے فریم ورک کو واضح کریں گے اور اس کی بے ضابطگی بیماری کا نتیجہ کیسے بن سکتی ہے۔ مزید، اس مسئلے کا مقصد ممکنہ ناول علاج کی ایپلی کیشنز اور/یا Ca2 پلس ڈس ریگولیشن، اور اس طرح بیماری کو کم کرنے کے لیے ہدایات کو اجاگر کرنا ہے، جس کے لیے جینیات، ٹاکسیکولوجی، فزیالوجی اور اس سے آگے کے شعبوں میں بین الضابطہ مطالعات کی ضرورت ہوگی۔

Cistanche نیوران کی حفاظت کیسے کرتا ہے؟

Cistanche کو مختلف سیلولر میکانزم کو ریگولیٹ کرتے ہوئے دکھایا گیا ہے جیسے آکسیڈیٹیو تناؤ کو کم کرنا، مدافعتی نظام کو منظم کرنا، دماغ سے حاصل کردہ نیوروٹروفک فیکٹر (BDNF) جیسے نیوروٹروفک عوامل میں اضافہ، اور مائٹوکونڈریل فنکشن کو بہتر بنانا۔ یہ میکانزم نیورونل نقصان کو کم کرنے اور نیورونل بقا کو فروغ دینے کے لیے مل کر کام کرتے ہیں۔ مزید برآں، Cistanche میں سوزش کے اثرات پائے گئے ہیں، جو سوزش کی وجہ سے اعصابی نقصان کو کم کر سکتے ہیں۔ مجموعی طور پر، یہ خصوصیات Cistanche کے نیورو پروٹیکٹو اثرات میں حصہ ڈالتی ہیں۔

حوالہ جات

1 Pchitskaya, E.; Popugaeva, E.; Bezprozvanny, I. کیلشیم سگنلنگ اور مالیکیولر میکانزم جو نیوروڈیجینریٹیو بیماریوں کے تحت ہیں۔ سیل کیلشیم۔ 2018، 70، 87-94۔ [کراس ریف] [پب میڈ]

2. مونٹیتھ، جی آر؛ میک اینڈریو، ڈی۔ Faddy, HM; رابرٹس-تھامسن، ایس جے کیلشیم اور کینسر: ٹارگٹنگ Ca2 پلس ٹرانسپورٹ۔ نیٹ Rev. کینسر 2007, 7, 519–530۔ [کراس ریف] [پب میڈ]

3. Petit, A.; Knabe, L.; Khelloufi, K.; جوری، ایم؛ گراس، ڈی. Cabon, Y.; بیگ، ایم. رچرڈ، ایس. مسیرا، جی؛ چنیز، پی. ET رحمہ اللہ تعالی. تمباکو نوشی اور دائمی رکاوٹ پلمونری بیماری میں برونکیل اپیٹیلیل کیلشیم میٹابولزم کی خرابی۔ ORAI3 سگنلنگ میں کمی۔ ایم۔ J. ریسپر۔ سیل Mol. بائول 2019، 61، 501–511۔ [کراس ریف] [پب میڈ]

4. Hoyer-Hansen، M.؛ باستھولم، ایل۔ Szyniarowski، P.؛ کیمپانیلا، ایم؛ Szabadkai, G.; فرکاس، ٹی. بیانچی، K.؛ Fehrenbacher, N.; ایلنگ، ایف۔ Rizzuto, R.; ET رحمہ اللہ تعالی. کیلشیم، کیلموڈولن پر منحصر کناز کناز بیٹا، اور Bcl-2 کے ذریعے میکروآوٹوفگی کا کنٹرول۔ مول سیل 2007، 25، 193–205۔ [کراس ریف] [پب میڈ]

5. روول، ٹی آر؛ کیٹنگ، جے ای؛ زورن، بی ٹی؛ Glish, GL; کینچی، SB؛ Tarran، R. ذائقہ دار ای مائعات ایئر وے ایپیتھیلیا میں سائٹوپلاسمک Ca(2 پلس) کی سطح کو بڑھاتے ہیں۔ ایم۔ جے فزیول۔ پھیپھڑوں کا سیل۔ مول فزیول 2020، 318، L226–L241۔ [کراس ریف] [پب میڈ]

6. ژانگ، آر. جونز، ایم ایم؛ Dornsife, RE; وو، ٹی. Sivaraman, V.; تران، آر. Onyenwoke، RU JUUL e-liquid exposure cytoplasmic Ca(2 plus ) کے ردعمل کو ظاہر کرتا ہے اور مہذب ایئر وے کے اپکلا خلیوں میں cytotoxicity کا باعث بنتا ہے۔ ٹاکسیکول۔ لیٹ 2020، 337، 46–56۔ [کراس ریف] [پب میڈ]

7. گھوش، اے. بیازکیسک، او۔ ڈیوس، ES؛ Onyenwoke, RU; Tarran، R. نیکوٹین نمک پر مشتمل ای مائعات کے سیلولر اثرات۔ J. Appl ٹاکسیکول۔ 2021، 41، 493–505۔ [کراس ریف] [پب میڈ]

8. ساسانو، ایم ایف؛ گھوش، اے. تران، آر. تمباکو کے دھوئیں کے اجزاء سائٹوپلاسمک کیلشیم کے اخراج کو متحرک کرتے ہیں۔ ایپل وٹرو ٹاکسیکول میں۔ 2017، 3، 193–198۔ [کراس ریف] [پب میڈ]

9. چوہان، A.؛ سورج، Y. Sukumaran، P.؛ Quenum Zangbede, FO; جونڈل، سی این؛ شرما، اے. ایونز، ڈی ایل؛ چوہان، پی. Szlabick, RE; Aaland, MO; ET رحمہ اللہ تعالی. M1 میکروفیج پولرائزیشن TRPC1-ثالثی کیلشیم کے اندراج پر منحصر ہے۔ iScience 2018, 8, 85-102. [کراس ریف] [پب میڈ]

وجے سیوارامن 1،* اور راب یو اوین ویک 2,3،

1 شعبہ حیاتیاتی اور بایومیڈیکل سائنسز، کالج آف ہیلتھ اینڈ سائنسز، نارتھ کیرولینا سنٹرل یونیورسٹی، ڈرہم، NC 27707، USA

2 بائیو مینوفیکچرنگ ریسرچ انسٹی ٹیوٹ اینڈ ٹیکنالوجی انٹرپرائز (BRITE)، نارتھ کیرولینا سنٹرل یونیورسٹی، کمرہ 2029، 1801 Fayetteville St., Durham, NC 27707, USA

3 ڈیپارٹمنٹ آف فارماسیوٹیکل سائنسز، نارتھ کیرولینا سنٹرل یونیورسٹی، ڈرہم، NC 27707، USA