Ionizing تابکاری سے متاثرہ دماغی خلیے کی عمر بڑھنے اور ممکنہ بنیادی مالیکیولر میکانزم حصہ 1

خلاصہ:

دنیا بھر میں آبادی میں تیزی سے اضافہ ہو رہا ہے، جو عالمی معیشت اور صحت کی دیکھ بھال کی خدمات کو چیلنج کر رہا ہے۔ دماغی عمر بڑھنا عمر سے متعلق مختلف اعصابی اور اعصابی نفسیاتی عوارض میں ایک اہم معاون ہے، بشمول الزائمر کی بیماری اور پارکنسنز کی بیماری۔

جیسے جیسے آبادی کی عمر بڑھ رہی ہے، لوگ دماغی عمر اور یادداشت کے درمیان تعلق پر زیادہ سے زیادہ توجہ دے رہے ہیں۔ تحقیق کے مطابق انسانی دماغ بڑھاپے کے دوران بتدریج کچھ افعال کھو دے گا، خاص کر یادداشت۔ تو دماغ کی عمر بڑھنے اور یادداشت کے درمیان کیا تعلق ہے؟

سب سے پہلے، دماغی عمر بڑھنا کوئی مسئلہ نہیں ہے جس کا سامنا ہر کسی کو ہوتا ہے۔ ہم صحت مند طرز زندگی کے ذریعے دماغ کی عمر بڑھنے کے عمل میں تاخیر کر سکتے ہیں۔ یہ سائنسی طور پر ثابت ہے کہ ورزش کرنا، کھانے کی اچھی عادات کو برقرار رکھنا، اور باقاعدہ علمی تربیت میں مشغول ہونا دماغی صحت پر مثبت اثر ڈالتا ہے اور نیوران کے پھیلاؤ اور رابطوں کو فروغ دیتا ہے۔

اس کے علاوہ ہم یادداشت کو بہتر بنانے کے لیے کچھ مخصوص طریقے بھی آزما سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ہم متعدد بار جائزہ لے کر، انجمنوں کا استعمال کرکے، اور زبان کا احساس پیدا کر کے میموری کو مضبوط کر سکتے ہیں۔ یہ طریقے دماغ میں ہپپوکیمپس اور امیگڈالا جیسے میموری سے متعلقہ علاقوں کو فعال کرنے اور ہماری یادداشت کی کارکردگی کو بہتر بنانے میں ہماری مدد کر سکتے ہیں۔

اس کے علاوہ ہم یادداشت کی تربیت کے لیے تکنیکی ذرائع کا مناسب استعمال بھی کر سکتے ہیں۔ مختلف میموری گیمز، ایپس، اور ٹولز میموری اور ارتکاز کو بہتر بنانے میں ہماری مدد کر سکتے ہیں، جیسے Flipd، BrainHQ، Elevate، وغیرہ۔ یہ ایپس اور ٹولز جدید ترین علمی سائنس کی تحقیق کا استعمال کرتے ہوئے ہماری ضروریات اور دلچسپیوں کے مطابق ذاتی نوعیت کے میموری ٹریننگ پروگرام تخلیق کرتے ہیں۔

مجموعی طور پر، یادداشت پر عمر رسیدہ دماغ کے اثرات سے ہمیں ڈرانے کی ضرورت نہیں ہے۔ جب تک ہم صحت مند طرز زندگی پر عمل کرتے ہیں، علمی تربیت پر توجہ مرکوز کرتے ہیں، اور یادداشت کو بہتر بنانے کے لیے مختلف طریقے آزماتے ہیں، ہم دماغ کی عمر بڑھنے کے عمل کو مؤثر طریقے سے موخر کر سکتے ہیں، اپنی یادداشت اور ارتکاز کو بہتر بنا سکتے ہیں، اور ایک صحت مند اور بھرپور زندگی سے لطف اندوز ہو سکتے ہیں۔ 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۔

متعدد خارجی عوامل، جیسے آئنائزنگ تابکاری کی نمائش، سنسنی کو تیز کر سکتی ہے۔ متعدد انسانوں اور جانوروں کے مطالعے میں بتایا گیا ہے کہ آئنائزنگ تابکاری کی نمائش سے اعضاء کی عمر بڑھنے پر مختلف اثرات مرتب ہوتے ہیں اور تابکاری کی خوراک یا خوراک کی شرح کے لحاظ سے زندگی کی مدت کو طول دینے یا کم کرنے کا باعث بنتے ہیں۔

اس مقالے میں مختلف قسم کے دماغی خلیوں کی عمر بڑھنے پر تابکاری کے اثرات کا جائزہ لیا گیا ہے، بشمول نیوران، مائیکروگلیہ، ایسٹروائٹس، اور دماغی اینڈوتھیلیل سیل۔ مزید، متعلقہ مالیکیولر میکانزم پر تبادلہ خیال کیا گیا ہے۔ مجموعی طور پر، یہ جائزہ اس بات پر روشنی ڈالتا ہے کہ کس طرح مختلف خلیوں کی اقسام میں تابکاری کی حوصلہ افزائی دماغی عمر بڑھنے کا باعث بن سکتی ہے، جس کے نتیجے میں مختلف اعصابی اور اعصابی نفسیاتی عوارض پیدا ہو سکتے ہیں۔

لہذا، تابکاری سے متاثرہ آکسیڈیٹیو تناؤ اور نیوروئنفلامیشن کو نشانہ بنانے والا علاج تابکاری سے متاثر دماغی عمر بڑھنے اور اعصابی اور اعصابی نفسیاتی عوارض کو روک سکتا ہے۔

مطلوبہ الفاظ: آئنائزنگ تابکاری؛ عمر بڑھنے؛ دماغ؛ اوکسیڈیٹیو تناؤ؛ mitochondrial dysfunction؛ ڈی این اے کو نقصان۔

1. تعارف

عالمی آبادی کی عمر بڑھنے کا عمل اس وقت غیر معمولی شرح سے ہو رہا ہے۔ بڑی عمر کی آبادی کی طرف آبادیاتی تبدیلی آئی ہے، اور اس کے دور رس نتائج ہو سکتے ہیں۔ آبادی کی عمر بڑھنے کو عالمی معیشت اور صحت کی دیکھ بھال کے نقطہ نظر سے ایک بحران سمجھا جاتا ہے [1]۔

زیادہ تر پرجاتیوں میں، زندگی کے جراثیمی مرحلے میں موافقت اور خود توازن کے طریقہ کار کی خرابی شامل ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں ماحولیاتی یا اندرونی دباؤ، بیماری، اور اموات کے لیے حساسیت میں اضافہ ہوتا ہے [2]۔

انسانوں میں عمر بڑھنے کا تعلق علمی اور جسمانی خرابی کے ساتھ ساتھ نیوروڈیجینریٹو بیماریوں جیسی بیماریوں کے بڑھتے ہوئے خطرے سے ہے۔ عمر سے متعلقہ معذوری اور بیماری انسانی زندگی کے معیار کو منفی طور پر متاثر کرتی ہے، بالآخر موت کے خطرے کو بڑھاتی ہے، اور انفرادی، خاندانی اور کمیونٹی کی سطح پر مسائل کا باعث بنتی ہے [3]۔

دماغی عمر بڑھنا، جس میں پیچیدہ سیلولر اور مالیکیولر میکانزم شامل ہوتے ہیں جو بالآخر علمی زوال کا باعث بنتے ہیں، نیوروڈیجنریشن [4] میں بنیادی معاون ہے۔

بڑھاپا دماغ کی فعال صلاحیت میں بتدریج بگاڑ کا باعث بنتا ہے، جس کی وجہ سے سیکھنے اور یادداشت میں کمی، توجہ کی کمی، فیصلہ کرنے کی رفتار میں کمی، اور حسی اور موٹر میں ناہمواری پیدا ہوتی ہے [5]۔

دماغی افعال کی عمر سے متعلق بگاڑ دوسرے اعضاء کے نظاموں کے فعال بگاڑ کے تقریباً متوازی ہوتا ہے، اور کارکردگی میں کمی 50 سال کی عمر کے بعد نمایاں طور پر تیز ہوتی ہے [6]۔

بہر حال، سیلولر سالمیت اور سالماتی راستوں میں عمر بڑھنے سے متعلق تبدیلیاں دماغ سمیت تمام ٹشوز میں مشترکہ ہیں [7]۔ ان تبدیلیوں میں مائٹوکونڈریل dysfunction شامل ہیں۔ میکرومولیکولس کو آکسیڈیٹیو نقصان کا انٹرا سیلولر جمع؛ توانائی کے تحول کی بے ضابطگی؛ سیلولر فضلہ کو ٹھکانے لگانے میں خرابیاں (آٹوفیگی-لائسوسوم اور پروٹیزوم فنکشنز)، انکولی تناؤ کے ردعمل کے اشارے، اور ڈی این اے کی مرمت؛ اور سوزش. مزید برآں، نیورونل نیٹ ورک کی غیر معمولی سرگرمی، نیورونز میں تبدیل شدہ Ca2+ پروسیسنگ، اور کم نیوروجینیسیس بھی عمر رسیدہ دماغ میں دیکھے جاتے ہیں [8,9]۔

تمام جاندار عمر رسیدہ ہوتے ہیں اور اپنی پوری زندگی میں آئنائزنگ ریڈی ایشن (IR) کا شکار رہتے ہیں۔ کئی مطالعات نے IR کو تیز رفتار عمر سے منسلک کیا ہے [10]۔ Kuzmic et al.used glp-1 جراثیم سے پاک Caenorhabditis elegans نے عمر پر دائمی گاما تابکاری کے اثرات کا جائزہ لیا اور اس بات کی تصدیق کی کہ IR بڑھاپے کو تیز کر سکتا ہے [11]۔ IR کی نمائش جسمانی تبدیلیوں کی ایک وسیع صف کا سبب بنتی ہے۔

آئی آر ڈی این اے ڈبل اسٹرینڈ بریکس (DSBs) کا باعث بن سکتا ہے، جو جینیاتی عدم استحکام ڈی این اے کو نقصان پہنچاتا ہے اور آکسیڈیٹیو تناؤ کا سبب بنتا ہے، جس سے دماغ کے اینڈوتھیلیل سیل سنسنی اور سیل کی موت ہوتی ہے [12,13]۔ سیلولر سنسنی، نمو کے جمود کی ناقابل واپسی حالت، جنین کی نشوونما سے لے کر ٹشووں کی مرمت اور بڑھاپے سے متعلق بیماریوں تک کئی دیگر حیاتیاتی عملوں میں عمر بڑھنے کی مطابقت کو سمجھنے میں ہماری مدد کر سکتی ہے [14,15]۔

زیادہ خوراک کی نمائش شدید تابکاری کی بیماری کا سبب بن سکتی ہے، جب کہ کم خوراک والی تابکاری کی طویل نمائش کا نتیجہ اکثر دائمی عوارض جیسا کہ نیوروڈیجینریٹیو امراض کا باعث بنتا ہے۔ اگرچہ انسانی صحت پر ہائی ڈوز/ڈوز ریٹ IR کے نقصان دہ اثرات اچھی طرح سے قائم ہیں، کم خوراک/خوراک کی شرح کی نمائش کے اثر کو اس کی ہر جگہ ہونے کے باوجود اکثر نظر انداز کیا جاتا ہے۔

طبی تشخیص اور کینسر کے علاج میں IR کے استعمال میں نمایاں اضافہ ہوا ہے۔ نتیجتاً، ہسپتالوں سے نکلنے والا جوہری فضلہ دنیا کی کل سالانہ تابکاری کی نمائش کا تقریباً 14% ہے [16]۔

متعدد مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ کیتھیٹرائزیشن لیبارٹریوں میں کم خوراک والے IR کے طویل مدتی نمائش سے قلبی امراض کا خطرہ بڑھ جاتا ہے، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ یہ عروقی بڑھنے اور ابتدائی ایتھروسکلروسیس کا سبب بنتا ہے [17]۔

کینسر کے 50% سے زیادہ مریضوں کا علاج ریڈیو تھراپی سے کیا جائے گا۔ ریڈیو تھراپی ٹیومر کے ٹشو کو مار ڈالے گی جبکہ ارد گرد کے عام ٹشوز کو بھی نقصان پہنچائے گی، جس سے تابکاری زہریلا ہو جائے گی۔ [18]۔ ریڈیو تھراپی ٹیومر کے ٹشوز اور صحت مند IR دونوں کو بے نقاب کرتی ہے، جس سے ڈی این اے کو نقصان ہوتا ہے، جو ڈی این اے ڈیمرج ریسپانس (DDR) کو متحرک کرتا ہے۔ اس ردعمل میں، آئنائزنگ تابکاری سیل سائیکل کو روکنے اور سیل کو نقصان پہنچانے کا سبب بنتی ہے، اور پھر یہ تباہ شدہ خلیات خود بخود ٹھیک ہو جائیں گے. اگر ڈی این اے کی مکمل مرمت ہو جائے تو یہ خلیے پہلے کی طرح ٹھیک ہو سکتے ہیں۔

تاہم، جب اندرونی اور بیرونی عوامل ڈی این اے کی مرمت کی صلاحیت کو متاثر کرتے ہیں، تو سنسنی (یعنی مستقل سیل سائیکل گرفتاری) یا سیل ڈیتھ (جیسے اپوپٹوس یا مائٹوٹک ڈیزاسٹر) واقع ہو گی۔ [19,20]۔ مزید برآں، جیسا کہ نیورو امیجنگ کے دوران ہائی ریزولوشن امیجز حاصل کرنے کے لیے IR کی اکثر ضرورت ہوتی ہے، اس لیے نیوروڈیجینریٹیو بیماریوں کی طرف کم خوراک/خوراک کی شرح IR کی شراکت کی جانچ کی جانی چاہیے [21]۔

تابکاری کی نمائش، خاص طور پر قدرتی تابکاری کی نمائش، روزانہ انسانی زندگی میں ہوتی ہے۔ زمین کی پرت میں کچھ تابکار عناصر جیسے یورینیم (238U)، پوٹاشیم (40K)، تھوریم (232T)، اور ان کی تابکار کشی کی مصنوعات، جیسے، ریڈون (222Rn) اور ریڈیم (226Ra) تابکاری کی نمائش کے قدرتی ذرائع کے طور پر کام کرتے ہیں [22] ]

پس منظر کی تابکاری کے اعلی درجے والے علاقوں کو انسانوں میں دائمی کم خوراک والی تابکاری کی نمائش کے طویل مدتی اثرات کی تحقیقات کے لیے مثالی سمجھا جاتا ہے [23]۔ اعلی قدرتی پس منظر کی تابکاری کے بارے میں کچھ مطالعات برازیل، چین، ہندوستان اور ایران میں کیے گئے ہیں [24-26]۔ زیادہ مقدار میں تابکاری کی نمائش کینسر کا سبب بن سکتی ہے۔

اس کے علاوہ، یہ بات قابل توجہ ہے کہ چین کے یانگ جیانگ میں مشاہدہ کی جانے والی اعلیٰ قدرتی پس منظر کی تابکاری کچھ غیر کینسر کی بیماریوں جیسے کہ تپ دق، ہاضمہ کی بیماریاں، اور دماغی عضلہ کی بیماریوں کے واقعات کو بھی بڑھاتی ہے۔ [27]۔ ماحول میں زیادہ قدرتی پس منظر کی تابکاری کو قدرتی آلودگی کی ایک قسم سمجھا جا سکتا ہے۔ یہ اندرونی اور بیرونی دونوں ذرائع سے انسانی جسم تک پہنچ سکتا ہے، اور یہ انسانی ڈی این اے کو نقصان پہنچا سکتا ہے۔

اس کے علاوہ، قدرتی پس منظر کی تابکاری بھی انسانی سرگرمیوں کے ذریعے ماحولیاتی نظام میں داخل ہوتی ہے، جو کہ اعلیٰ قدرتی پس منظر کی تابکاری والے علاقوں میں رہنے والے افراد کی صحت اور معیار زندگی کو متاثر کرتی ہے۔ تشخیص شدہ تمام آلودہ علاقوں میں بے نقاب افراد میں بیماریوں کی صف۔

خاص طور پر، مرکزی اعصابی نظام (سی این ایس) میں تبدیلیاں، جس کے نتیجے میں شعاعوں کی حوصلہ افزائی کی گئی اعصابی خرابی، بہت سے افراد میں دیکھی گئی [28]۔ مزید برآں، بچ جانے والے کورنوبل لیکویڈیٹرز نے سوزش کی علامات ظاہر کیں جو قبل از وقت بڑھاپے کے ساتھ منسلک ہو سکتی ہیں [29]۔ تابکاری کی وجہ سے مدافعتی نظام کی خرابیاں ان جسمانی تبدیلیوں میں اہم کردار ادا کرتی ہیں جو تابکاری کی نمائش کے فوراً بعد رونما ہوتی ہیں اور تابکاری کے تاخیری اثرات جیسے کہ ٹیومر کی نشوونما اور ابتدائی عمر بڑھنے میں ملوث ہیں [30]۔

دائمی کم خوراک والے IR کی نمائش دماغی وریدوں سمیت خون کی نالیوں کی عمر بڑھنے کو تیز کر سکتی ہے۔ یہ 40 سال سے زیادہ عمر کے افراد میں عمر سے متعلق ڈینسیفالوپیتھی کے ساتھ ساتھ سیسٹیمیٹک ایتھروسکلروسیس [31,32] کے ساتھ منسلک دکھایا گیا ہے۔

پچھلے مطالعے میں کورنوبل جوہری حادثے کا شکار ہونے والے 306 کارکنوں میں سے بالترتیب 81% اور 77% مرد اور خواتین میں تیزی سے بڑھتی عمر کی علامات ظاہر ہوئیں۔

اس کے علاوہ، 45 سال سے کم عمر کے لوگ تابکاری کی وجہ سے تیز رفتار عمر کے لیے زیادہ حساس دکھائی دیتے ہیں [33]۔ انسانوں میں، تابکاری کی حساسیت عمر کے ساتھ ساتھ اس وقت تک کم ہوتی جاتی ہے جب تک کہ فرد بالغ نہ ہو جائے۔ تاہم، یہ حساسیت بڑھاپے میں اضافہ کرتی ہے۔

جانوروں کے تجرباتی اعداد و شمار بھی اس نظریہ کی تائید کرتے ہیں کہ IR بڑھاپے کو اکساتا ہے۔ برزی نے مشاہدہ کیا کہ بڑھتی عمر کے ساتھ، ریسس بندروں اور البینو چوہوں کے دماغی cortices میں کچھ تبدیلیاں آتی ہیں [34]۔

murinebrains سے ٹرانسکرپٹومک پروفائلز کے تجزیوں سے یہ بات سامنے آئی ہے کہ پورے جسم میں کم خوراکی شعاع ریزی (100 mGy) کے چند گھنٹوں بعد دیکھے گئے مالیکیولر ردعمل قبل از وقت علمی زوال، الزائمر کی بیماری، اور مختلف نیوروپسیچائٹرک عوارض [35,36] سے ملتے جلتے تھے۔ ایک دن اور ایک ماہ کے بعد شعاع ریزی کے بعد حاصل کی گئی مائیکروگلیہ کی ٹرانسکرپٹومک پروفائلز بھی اسی طرح کی تھیں جو عمر بڑھنے کے دوران دیکھے گئے تھے، جو تابکاری کے بڑھاپے میں اضافے کے اثرات کی طرف اشارہ کرتے ہیں [37]۔

وٹرو ہائی ڈوز (2–8 Gy) چوہوں میں پرائمری دماغی انڈوتھیلیل سیلز کی شعاع ریزی بڑھاپے کے ساتھ منسلک ایک خفیہ فینوٹائپ کو فروغ دیتی ہے، جس کی خصوصیت سوزش کے حامی سائٹوکائنز اور کیموکینز کی اپ گریجولیشن سے ہوتی ہے، بشمول IL-6, IL{{5} }، اور MCP-1 [38]۔

یہ اطلاع دی گئی ہے کہ IR سیلولر سنسنی میں اضافہ کرتا ہے، اور سنسنی سے وابستہ -galactosidase (SA- -Gal) اور سنسنی سے متعلق مخصوص جینز (p16, p12، اور Bcl-2) شعاعی بون میرو میں بہت زیادہ ظاہر ہوتے ہیں۔ ماخوذ میکروفیجز [39]۔ یہ نتائج دماغی خون کی نالیوں کے اینڈوتھیلیل خلیوں پر تابکاری کے ممکنہ سنسنی پیدا کرنے والے اثرات کی طرف اشارہ کرتے ہوئے ویوو شواہد کی تصدیق کرتے ہیں۔

مجموعی طور پر، یہ واضح ہے کہ IR کی نمائش کے حیاتیاتی اثرات، صرف آکسیڈیٹیو اسٹریس، کروموسومل نقصان، اپوپٹوسس، اسٹیم سیل کی ناکامی، اور سوزش تک محدود نہیں ہیں، یہ سب بڑھاپے کو تیز کرنے میں حصہ ڈالتے ہیں [40]۔ مزید برآں، غیر مہلک حالات جیسے کہ نیوروڈیجینریٹیو بیماریوں کی نشوونما میں IR کی نمائش کا حصہ بھی وبائی امراض کے مطالعے سے واضح ہوتا جا رہا ہے [21]، اور بہت سی طبی حالتیں مختلف قسم کی کم خوراک/خوراک کی شرح کی تابکاری سے متعلق ہیں (ٹیبل 1) .

اس جائزے میں، ہم دماغ کی عمر بڑھنے پر IR کے اثرات پر توجہ مرکوز کریں گے، بشمول CNS سیل کی مختلف اقسام (microglia، astrocytes، cerebral endothelial خلیات، اور نیوران) کی عمر بڑھنا۔ مزید، متعلقہ مالیکیولر میکانزم پر تبادلہ خیال کیا جائے گا، اور مستقبل کی تحقیق کی سمتیں تجویز کی جائیں گی جن کا مقصد تابکاری سے متاثر دماغی عمر بڑھنے کے حقیقی اثرات کو واضح کرنا ہے۔

For more information:1950477648nn@gmail.com