آکسیڈیٹیو چوٹ اور نیورو پروٹیکشن حصہ 4 میں نیوران اور گلیل سیلز کے درمیان کراسسٹالک

نیوران اور ایسٹروسائٹس کا امتیازی اینٹی آکسیڈینٹ ردعمل Nrf2 کے ترجیحی ایسٹروسائٹک اظہار سے ہوتا ہے، ایک ریڈوکس-حساس ٹرانسکرپشن عنصر۔

Astrocytes انسانی مرکزی اعصابی نظام میں سب سے زیادہ عام غیر عصبی خلیات ہیں۔ ان کے مختلف افعال ہوتے ہیں، بنیادی طور پر اعصابی خلیوں کی توانائی کی فراہمی اور اعصابی ماحول کے توازن کو برقرار رکھنے سے متعلق۔ یہ خلیے بہت سے اعصابی امراض کے آغاز میں اہم کردار ادا کرتے ہیں، جیسے کہ الزائمر کی بیماری، پارکنسنز کی بیماری اور ایک سے زیادہ سکلیروسیس، نیز اعصابی نقصان کے بعد مرمت کے مرحلے میں۔ تاہم، astrocytes کے ذریعے ادا کیا جانے والا ایک اور اہم کردار یادداشت کی بحالی میں ان کا اہم کردار ہے۔

سائنس دانوں نے دریافت کیا ہے کہ ایسٹرو سائیٹس پہلے کی سوچ سے زیادہ بااثر ہیں، یادداشت، سیکھنے اور نیوروپلاسٹیٹی میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ سیکھنے کے عمل کے دوران، نیوران کے درمیان رابطے کو تقویت ملتی ہے، اور ایسٹروسائٹس نیورونل سیروٹونن نامی کیمیکل میسنجر جاری کرتے ہیں، جو نیوران کے درمیان رابطے کو مضبوط بنا سکتا ہے، اس طرح یادداشت اور سیکھنے کی صلاحیتوں میں اضافہ ہوتا ہے۔ اس کے علاوہ، ایسٹروائٹس اپنے ارد گرد پیدا ہونے والے فضلہ اور مردہ خلیات کو گھیر کر نیوران کی صحت کی حفاظت بھی کرتے ہیں، اس طرح دماغ کی مجموعی قوت اور کام کو بڑھاتے ہیں۔

سیکھنے اور یادداشت کے فوائد کے علاوہ، ایسٹروسائٹس کے دیگر فوائد ہیں۔ مثال کے طور پر، وہ دماغ کو صحت مند رکھ سکتے ہیں، اس طرح پارکنسنز کی بیماری اور الزائمر جیسی بیماریوں کے آغاز سے بچتے ہیں۔ اس کے علاوہ، وہ انسانی مدافعتی نظام کے کام کو مضبوط بنا سکتے ہیں، اس طرح جسم کو بیماری اور سوزش کے ردعمل سے زیادہ مؤثر طریقے سے لڑنے میں مدد ملتی ہے۔

آخر میں، دماغ کی صحت اور یادداشت کی صلاحیتوں کو برقرار رکھنے میں ایسٹروائٹس ایک اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ یہی نہیں بلکہ ان جادوئی خلیوں کے بہت سے ممکنہ فوائد ہیں جو مزید مطالعہ کے لائق ہیں۔ یہ ان کی اہمیت کو ظاہر کرتا ہے اور اس لیے دماغ میں ایسٹروائٹس کو صحت مند اور فعال رکھنا ہماری طویل مدتی صحت کے لیے بہت ضروری ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ ہمیں یادداشت کو بہتر بنانے کی ضرورت ہے، اور Cistanche deserticola یادداشت کو نمایاں طور پر بہتر کر سکتا ہے کیونکہ Cistanche deserticola ایک روایتی چینی ادویاتی مواد ہے جس کے بہت سے منفرد اثرات ہیں، جن میں سے ایک یادداشت کو بہتر بنانا ہے۔ Cistanche deserticola کی افادیت ان متعدد فعال اجزاء سے آتی ہے جو اس میں شامل ہیں، بشمول tannic acid، polysaccharides، flavonoid glycosides، وغیرہ۔ یہ اجزاء مختلف راستوں سے دماغی صحت کو فروغ دے سکتے ہیں۔

یادداشت کو بہتر بنانے کے 10 طریقے جانیں پر کلک کریں۔

Nrf2-ARE اینٹی آکسیڈینٹ دفاعی میکانزم کے ضابطے کے لیے ایک اہم راستہ ہے کیونکہ یہ مرحلہ II detoxifying enzymes اور antioxidant genes [127] کے اظہار کو منظم کرتا ہے۔

ROS کے لیے نیوران کی زیادہ حساسیت اینٹی آکسیڈینٹ ٹرانسکرپشنل ایکٹیویٹر Nrf2 کے مسلسل عدم استحکام اور انحطاط کی وجہ سے ہے، جو GSH نظام، thioredoxin نظام، اور SOD [128,129] کو منظم کرتا ہے۔

Nrf2 astrocytes میں زیادہ مستحکم ہے۔ اس طرح، وہ اعصابی نظام میں ROS کو ضائع کر دیتے ہیں۔ Glutamate cysteine ​​ligase (GCL) کے Nrf2 شامل کرنے سے آسٹروائٹس میں GSH ترکیب میں اضافہ ہوتا ہے، اور GSH پیشگی بعد میں ایکسٹرا سیلولر میڈیم [130] کو برآمد کیا جاتا ہے۔

مزید برآں، Nrf2-کی حوصلہ افزائی GSH ترکیب کو astrocytesis میں astrocyte-neuron شٹل کے ذریعے neuronal GSH کو بھرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ Nrf2-حوصلہ افزائی مالیکیولز، جیسے GSH سے متعلق انزائمز اور میٹالوتھائنین، نیوران کی نسبت آسٹرو سائیٹس میں زیادہ ظاہر ہوتے ہیں، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ ایسٹروائٹس میں Nrf2 ایکٹیویشن نیوران کو آکسیڈیٹیو تناؤ سے بچاتا ہے [131,132]۔

مائکروگلیہ صحت مند دماغ میں مائکروگلیا اور نیوران کے مابین متحرک کراسسٹالک کے ذریعے سروے کرنے والے فینوٹائپ کی نمائش کرتا ہے [133]۔ M1 مائیکروگلیہ پروانفلامیٹری سائٹوکائنز تیار کرکے اور NO سنتھیز سرگرمی کو شامل کرکے سوزش کو فروغ دیتا ہے۔

M2 مائیکروگلیہ مدافعتی فنکشن کو منظم کرتا ہے اور اینٹی سوزش سائٹوکائنز [134,135] کو خفیہ کرکے مرمت کو فروغ دیتا ہے۔

مائکروگلیہ میں ریڈوکس ریگولیٹرز کا کام واضح نہیں ہے، لیکن بہت سے اینٹی آکسیڈینٹ پروٹین فنکشنل مائکروگلیہ کے ذریعے سوزش سے جڑے ہوئے ہیں۔ شکل 3 میں بیان کردہ مائیکروگلیا اور نیوران کے درمیان کراس اسٹالک میں، کلاسیکی اینٹی آکسیڈینٹ پروٹین کا اظہار مائکروگلیہ [6] میں Nrf2 کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے۔ Nrf2 کی کمی Vivo [136] میں LPS کے علاج پر علمی خرابی اور رد عمل والے مائکروگلیوسس کو بڑھاتی ہے۔

ہیم آکسیجنز-1 (HO-1)، ایک اینٹی آکسیڈینٹ اینزائم جو Nrf2 کے ذریعے اپ ریگولیٹ ہوتا ہے، LPS [137] کے ساتھ محرک ہونے پر NOX2 کی فعالیت کو روکتا ہے۔ HO-1، جو NOXinhibition کے ذریعے TLR4 سگنلنگ کی کشندگی کو آسان بنا سکتا ہے، ہیم کو بلیورڈین اور کاربن مونو آکسائیڈ میں تبدیل کرنے اور ایک اینٹی آکسیڈینٹ انزائم کے طور پر کام کرتا ہے [138]۔ مائیکروگلیہ میں HO-1 کے زیادہ اظہار نے بوڑھے چوہوں میں نیوروٹوکسک آئرن کے جمع ہونے کو کم کیا [139]۔

مائیکروگلیہ مخصوص پروٹینز کے جینیاتی حذف ہونے اور مائیکروگلیہ کی ہیرا پھیری کے ذریعہ نیورونل سرگرمی میں میکانکی مداخلت نے ظاہر کیا کہ مائیکروگلیہ نیورونل سرگرمی کو ماڈیول کرتا ہے۔ Fractalkine (FKN) بنیادی طور پر CNS میں ظاہر ہوتا ہے اور نیورونل خلیوں پر مقامی ہوتا ہے۔

FKN ریسیپٹر (CX3CR1) کا اظہار خصوصی طور پر مائیکروگلیہ اور نیوران میں ہوتا ہے اور یہ مائکروگلیہ اور نیوران [69,140] کے درمیان رابطے کے لیے ایک دلچسپ سگنلنگ محور ہے۔ CX3CR1 کی کمی نیوروجنسیس اور نیورل کنیکٹوٹی میں خلل سے منسلک تھی [141]۔

ڈی اے پی 12 ایک اور مائکروگلیہ مخصوص پروٹین ہے جو مائیکروگلیئل بی ڈی این ایف [142] کے ذریعے گلوٹامیٹ ریسیپٹر مواد atsynapse میں تبدیلی کے نتیجے میں ہوتا ہے۔ مائیکروگلیہ مخصوص مینیپولیشن کے ساتھ نیورو ٹرانسمیشن میں، مائیکروگلیہ کنڈیشنڈ میڈیا نے الگ الگ سیل ثقافتوں میں حوصلہ افزائی پوسٹ سینیپٹک پوٹینشل اور کرنٹ کو بڑھایا [143]۔

مائنوسائکلائن کے ذریعہ مائکروگلیئل ایکٹیویشن کی روک تھام نے ریٹلیتھیم – پائلو کارپائن ماڈل [144] میں نیورونل سیل کی موت اور بے ساختہ بار بار آنے والے دوروں کو کم کیا۔

6. نتائج

نیوران، جن میں توانائی کی زیادہ ضرورت ہوتی ہے، دماغ کے معمول کے کام کے لیے ارد گرد کے خلیات کے ساتھ میٹابولک اور ریڈوکس کراسسٹالک میں مشغول ہوتے ہیں۔ گلیا نیورو ٹرانسمیشن اور بقا کے لیے نیوران کی ریڈوکس اور میٹابولک ضروریات میں ضروری کردار ادا کرتا ہے۔

کئی پچھلے مطالعات نے اس glial-neuronal coupling کے مالیکیولر اور سیلولر پہلوؤں کا مظاہرہ کیا ہے اور نیوروڈیجنریشن [139,145-147] کی ترقی کو کم کرنے کے لیے اینٹی آکسیڈینٹ علاج کا استعمال کیا ہے۔

ہم نے سی این ایس میں آکسیڈیٹیو اسٹریس کے خلاف پیراکرائن ریڈوکس سگنلنگ اور نیورون – گلیا کراسسٹالک کے اہم کردار کی وجہ سے فعال ہونے والے آکسیڈینٹ اور اینٹی آکسیڈینٹ سسٹمز کا جائزہ لیا، جہاں ایکسٹرا سیلولر اسپیس اور پڑوسی خلیوں یا سیل اسٹرکچر کا فاصلہ انتہائی محدود ہے۔

Glial خلیات آکسیڈیٹیو چوٹ کے ردعمل میں مورفولوجیکل اور مالیکیولر تبدیلیاں دکھاتے ہیں اور ان حالات میں نیورونل سرگرمیوں کو منظم کرتے ہیں۔ یہ نیورون-گلیا کمیونیکیشن آکسیڈیٹیو حالات میں نیوروڈیجنریشن میں تاخیر اور ریڈوکس بیلنسنگ میکانزم کے ذریعے غیر معمولی نیوروجینیسیس میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔

مصنف کی شراکتیں:

تمام مصنفین نے بھرپور تعاون کیا۔ KHL نے مخطوطہ کو ڈیزائن اور تیار کیا۔ MC نے مخطوطہ کے مسودے اور اعداد و شمار کی تیاری میں مدد کی۔ بی ایچ لوورس نے پورے پروجیکٹ کو دیکھا اور مخطوطہ کا مسودہ تیار کیا۔ تمام مصنفین نے مخطوطہ کے شائع شدہ ورژن کو پڑھ لیا ہے اور اس سے اتفاق کیا ہے۔

فنڈنگ:

اس کام کو بنیادی سائنس ریسرچ پروگرام نے نیشنل ریسرچ فاؤنڈیشن آف کوریا (NRF) گرانٹ کے ذریعے تعاون کیا جو کوریائی حکومت (MSIT) (NRF-2016R1D1A3B2008194,NRF-2020R1A2C3008481) کے ذریعے فنڈڈ ہے۔

حوالہ جات

1. جیانگ، ٹی. سورج، ق. چن، ایس آکسیڈیٹیو تناؤ: پارکنسنز کی بیماری اور الزائمر کی بیماری میں اینٹی آکسیڈیٹیو ایجنٹوں کا ایک اہم روگجنن اور ممکنہ علاج کا ہدف۔ پروگرام نیوروبیول۔ 2016، 147، 1-19۔ [کراس ریف]

2. لی، کے ایچ؛ چا، ایم؛ لی، BH دماغ میں اینٹی آکسیڈینٹ کا نیورو پروٹیکٹو اثر۔ انٹر جے مول سائنس 2020، 21، 7152۔ [کراس ریف]

3. لی، بی ایچ نیورو پروٹیکشن: دماغ میں نیورونل موت سے بچاؤ۔ انٹر جے مول سائنس 2021، 22، 5525۔ [کراس ریف] [پب میڈ]

4. تانیوکا، ایم. پارک، ڈبلیو کے؛ پارک، جے؛ لی، جے ای؛ لی، بی ایچ لیپڈ ایملشن فالج کے جانوروں کے ماڈل میں فعال بحالی کو بہتر بناتا ہے۔ جے مول سائنس 2020، 21، 7373۔ [کراس ریف] [پب میڈ]

5. چن، وائی؛ کن، سی. ہوانگ، جے؛ تانگ، ایکس؛ لیو، سی. ہوانگ، K.؛ سو، جے؛ گو، جی؛ ٹونگ، اے. Zhou, L. مرکزی اعصابی نظام کے آکسیڈیٹیو اسٹریس میں ایسٹروائٹس کا کردار: ایک مخلوط نعمت۔ سیل پرولف۔ 2020، 53، e12781۔ [کراس ریف]

6. سمپسن، DSA؛ اولیور، مائیکروگلیہ میں پی ایل آر او ایس جنریشن: نیوروڈیجینریٹیو بیماری میں آکسیڈیٹیو تناؤ اور سوزش کو سمجھنا۔ اینٹی آکسیڈنٹس 2020, 9, 743۔ [کراس ریف]

7. لی، جے؛ ولیجی، او۔ لی، ڈبلیو. جیانگ، زیڈ جی؛ غنباری، HA آکسیڈیٹیو تناؤ اور نیوروڈیجنریٹو عوارض۔ انٹر جے مول سائنس 2013، 14,24438–24475۔ [کراس ریف]

8. نیڈزیلسکا، ای. سمگا، آئی۔ گاولک، ایم. Moniczewski, A.; Stankowicz، P.؛ پیرا، جے؛ فلپ، ایم. نیوروڈیجینریٹیو بیماریوں میں آکسیڈیٹیو تناؤ۔ مول نیوروبیول۔ 2016، 53، 4094–4125۔ [کراس ریف] [پب میڈ]

9. راؤ، اے. بالاچندرن، بی آکسیڈیٹیو تناؤ اور نیوروڈیجینریٹیو بیماریوں میں اینٹی آکسیڈینٹ کا کردار۔ نٹر نیوروسکی 2002، 5، 291-309[کراس ریف]

10. Bauernfeind, AL; بارکس، ایس کے؛ ڈوکا، ٹی. گراسمین، ایل آئی؛ Hof, PR; شیرووڈ، پرائمیٹ دماغ میں سی سی ایروبک گلائکولائسز: نمو اور دیکھ بھال کے مضمرات پر دوبارہ غور کرنا۔ دماغ کی ساخت. فنکشن 2013، 219، 1149–1167۔ [کراس ریف]

11. کوبلی، جے این؛ Fiorello, ML; بیلی، ڈی ایم 13 وجوہات کیوں دماغ آکسیڈیٹیو تناؤ کے لیے حساس ہے۔ ریڈوکس بائیول۔ 2018، 15، 490-503[کراس ریف]

For more information:1950477648nn@gmail.com