Kv1.3 روکنا مائیکروگلیئل کیلشیم سگنلنگ میں خلل کے ذریعے نیوروئن سوزش کو کم کرتا ہے۔

خلاصہ

پچھلے 5 سالوں میں پوٹاشیم چینل KV1.3 کے روکنے والوں کو اسکیمک اسٹروک، الزائمر کی بیماری، پارکنسن کی بیماری، اور دماغی تکلیف دہ چوٹ کے چوہا ماڈلز میں نیوروئنفلامیشن کو کم کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ نظامی سطح پر، یہ فائدہ مند اعمال مائیکروگلیہ ایکٹیویشن میں کمی اور سوزش والی سائٹوکائن اور نائٹرک آکسائیڈ کی پیداوار کو دبانے کے ذریعے ثالثی کی جاتی ہیں۔

تاہم، پرو سوزش مائیکروگلیہ کے افعال پر KV1.3 بلاکرز کے دبانے والے عمل کے مالیکیولر میکانزم اس وقت تک معلوم نہیں تھے جب تک کہ ہمارے گروپ نے حال ہی میں یہ ظاہر نہیں کیا کہ KV1.3 چینلز نہ صرف جھلی کی صلاحیت کو منظم کرتے ہیں، جیسا کہ وولٹیج گیٹڈ پوٹاشیم چینل سے توقع کی جاتی ہے۔ ، بلکہ مائیکروگلیہ کو خطرے کے سگنل اے ٹی پی کے ذریعہ پیدا ہونے والے ڈیپولرائزیشن کے خلاف مزاحمت کرنے کے قابل بنانے میں بھی اہم کردار ادا کرتا ہے اس طرح P2X4 ریسیپٹرز کے ذریعے کیلشیم کی آمد کو منظم کرتا ہے۔ ہم یہاں مائیکروگلیہ سگنلنگ میں KV1.3 کے کردار کا جائزہ لیتے ہیں اور یہ ظاہر کرتے ہیں کہ ٹی سیلز میں ان کے کردار کی طرح، KV1.3 چینلز بھی مائکروگلیہ میں اسٹور سے چلنے والے کیلشیم کی آمد کو منظم کرتے ہیں۔

پوٹاشیم چینل KV1.3 ایک آئن چینل ہے جس کا وسیع پیمانے پر مدافعتی خلیوں میں اظہار کیا جاتا ہے، جو خلیے کی جھلی کی صلاحیت، خلیے کی منتقلی، اور مدافعتی خلیے کے کام کو منظم کرنے میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ حالیہ تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ پوٹاشیم چینل KV1.3 کو روکنے والے مرکبات جسم کی قوت مدافعت کو بڑھانے میں مدد کر سکتے ہیں۔

مدافعتی نظام کو منظم کرنا اچھی صحت کو برقرار رکھنے کا ایک اہم حصہ ہے۔ تاہم، بہت سی بیماریاں، جیسے خود بخود بیماریاں، کینسر، اور متعدی بیماریاں، اس کے نتیجے میں مدافعتی نظام غیر فعال ہوتا ہے۔ لہذا، محققین قوت مدافعت کو بڑھانے کے طریقے تلاش کر رہے ہیں۔ حالیہ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ پوٹاشیم چینل KV1.3 کے روکنے والے ایک امید افزا آپشن ہو سکتے ہیں۔

مدافعتی خلیوں میں، پوٹاشیم چینل KV1.3 جھلی کی صلاحیت کو منظم کرتا ہے، اس طرح سیل کے کام کو متاثر کرتا ہے۔ تحقیق میں بتایا گیا کہ پوٹاشیم چینل KV1.3 کو روک کر ٹی سیلز کی منتقلی کو کم کرنا اور انہیں صحت مند خلیات پر حملہ کرنے سے مزید روکنا ممکن ہے، اس طرح مدافعتی نظام کو غیر ضروری تباہی سے بچانا ممکن ہے۔

اس کے علاوہ، کچھ تجربات سے پتہ چلا ہے کہ پوٹاشیم چینل KV1.3 کو روکنا مدافعتی نظام کے دیگر پہلوؤں کو بھی فروغ دے سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، مطالعے سے پتہ چلتا ہے کہ اس چینل کو روک کر، مدافعتی خلیات کے معیار اور مقدار کو بڑھایا جا سکتا ہے، اس طرح پیتھوجینز اور دیگر بیرونی خطرات کے خلاف جسم کی مزاحمت میں اضافہ ہوتا ہے۔ لہذا، پوٹاشیم چینل KV1.3 کو روکنا قوت مدافعت کو بڑھانے کا ایک مؤثر طریقہ ہو سکتا ہے۔

آخر میں، موجودہ مطالعہ سے پتہ چلتا ہے کہ پوٹاشیم چینل KV1.3 کی روک تھام مدافعتی نظام کے کام کو بہتر بنانے اور جسم کی مجموعی قوت مدافعت کو بڑھانے کے لیے ایک امید افزا طریقہ ہو سکتا ہے۔ لیکن جب کہ یہ نتائج امید افزا ہیں، اس نقطہ نظر کو استعمال کرنے کی حفاظت اور فزیبلٹی کا تعین کرنے کے لیے مزید تحقیق کی ضرورت ہے۔ اس نقطہ نظر سے، ہمیں اپنی قوت مدافعت کو بہتر بنانے کی ضرورت ہے۔ Cistanche نمایاں طور پر قوت مدافعت کو بہتر بنا سکتا ہے۔ گوشت کی راکھ میں حیاتیاتی طور پر فعال اجزاء کی ایک قسم ہوتی ہے، جیسے پولی سیکرائیڈ، دو مشروم، اور ہوانگ لی، جو مدافعتی نظام کو متحرک کر سکتے ہیں۔ خلیات کی مختلف اقسام، ان کی مدافعتی سرگرمی میں اضافہ.

cistanche کے صحت سے متعلق فوائد پر کلک کریں۔

تعارف

وولٹیج گیٹڈ پوٹاشیم چینل KV1.3 کو اصل میں T خلیات [1] میں بیان کیا گیا تھا اور اس کے بعد T-cell کی ثالثی سے چلنے والی آٹومیمون بیماریوں جیسے کہ ایک سے زیادہ سکلیروسیس، رمیٹی سندشوت، اور چنبل [2–4] کے علاج کے ہدف کے طور پر تعاقب کیا گیا تھا۔ ابھی حال ہی میں KV1.3 ایک پرکشش فارماسولوجیکل ہدف کے طور پر ابھرا ہے جس نے مائیکروگلیہ ایکٹیویشن کو ماڈیول کر کے نام نہاد "نیوروئنفلامیشن" کو کم کیا ہے۔ اسکیمک اسٹروک کے ماؤس اور چوہے دونوں ماڈلز میں، KV1.3 بلاکرز کو ہمارے اور دوسروں نے infarct کے علاقے کو کم کرنے اور اعصابی خسارے کو بہتر بنانے کے لیے دکھایا ہے [5,6]۔ الزائمر کی بیماری کے ٹرانسجینک ماؤس ماڈلز میں KV1.3 کی ناکہ بندی سے دماغی امائلائیڈ بوجھ میں کمی واقع ہوئی، ہپپوکیمپل نیورونل پلاسٹکٹی میں اضافہ، اور طرز عمل میں بہتری آئی [7]۔

اسی طرح، پارکنسنز کی بیماری کی انتظامیہ کے متعدد جانوروں کے ماڈلز میں چھوٹے مالیکیول KV1.3 بلاکر PAP-1 نے ڈوپیمینرجک نیورونز کے انحطاط کو روکا اور رویے کے بہتر نتائج [8]۔ KV1.3 روکنا یا جینیاتی حذف کرنا دماغی تکلیف دہ چوٹ کے بعد سفید مادے کی پیتھالوجی کو بہتر کرنے کے لیے مزید دکھایا گیا ہے [9]، بعد از آپریشن ادراک کی کمی [10]، اور تابکاری سے متاثرہ دماغی چوٹ [11]۔ اعصابی بیماری کے ان تمام جانوروں کے ماڈلز میں پیتھالوجی سے وابستہ مائیکروگلیہ پر KV1.3 کے اظہار میں اضافہ دیکھا گیا اور KV1.3 بلاکرز کے ساتھ علاج کے نتیجے میں مائیکروگلیہ ایکٹیویشن کم ہوا اور جانوروں کے دماغوں میں سوزش والی سائٹوکائن کی سطح کم ہوئی۔

بیماری سے منسلک KV1.3 اظہار انسانوں کے لیے ترجمہ کرتا دکھائی دیتا ہے کیونکہ اسکیمک اسٹروک [5,12] کے بعد انفیکشن والے علاقوں میں مائکروگلیہ پر پوسٹ مارٹم انسانی دماغوں میں بھی مضبوط KV 1.3 اظہار پایا گیا ہے، الزائمر کی بیماری میں امائلائیڈ تختیوں کے ارد گرد مائکروگلیہ پر۔ 7,13]، اور پارکنسنز کی بیماری میں پریفرنٹل کارٹیکس اور سبسٹینٹیا نگرا میں مائکروگلیہ پر [8]۔ ایک ساتھ مل کر، انسانی اور جانوروں کے ماڈلز میں یہ حوصلہ افزا نتائج دماغ میں نقصان دہ اشتعال انگیز ردعمل کو کم کرنے کے لیے مائکروگلیئل KV1.3 چینلز کو علاج کے ہدف کے طور پر تجویز کرتے ہیں۔ لیکن KV1.3 بلاکرز کیسے کام کرتے ہیں؟ مائیکروگلیہ میں وولٹیج گیٹڈ پوٹاشیم چینل کو کیسے مسدود کرتا ہے، اور ممکنہ طور پر دماغ میں دراندازی کرنے والے مونوسائٹ سے ماخوذ میکروفیجز سوزش والی سائٹوکائن کی پیداوار اور سوزش میں ثالثی ٹشو کو پہنچنے والے نقصان کو کیسے کم کرتے ہیں؟

مائکروگلیہ فنکشن پر KV1.3 بلاکرز کے اثرات

کلچرڈ نوزائیدہ ماؤس اور چوہا مائیکروگلیہ، نیز چوہے کے دماغ سے شدید طور پر الگ تھلگ مائکروگلیہ یا چوہے کے دماغ سے ٹشو پرنٹ شدہ مائکروگلیہ، پورے سیل پیچ کلیمپ کے ذریعہ KV1.3 کرنٹ کا اظہار کرتے ہوئے دکھایا گیا ہے جو وٹرو محرک یا ویوو میں کافی حد تک بڑھتا ہے۔ TLR-4 ligand lipopolysaccharide (LPS) [14–18] کے ساتھ intracerebroventricular انجکشن۔ گرام-منفی سیل وال کمپوننٹ ایل پی ایس کے ساتھ محرک بڑے پیمانے پر مائکروگلیہ کی ایک "کلاسیکی طور پر" فعال "M1-کی طرح" حالت پیدا کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے جس کا تعلق بیکٹیریل انفیکشن [19,20] سے ہوتا ہے۔ نیورو امیونولوجی کے میدان میں ایل پی ایس محرک مائیکروگلیہ کو مثالی طور پر M(LPS) مائکروگلیہ کہا جانا چاہیے جس کی بنیاد پر پولرائزیشن کو اکسانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے تاکہ M1/M2 اصطلاحات کے استعمال سے گریز کیا جا سکے، جسے حد سے زیادہ آسان سمجھا جاتا ہے [21]، لیکن اس کے علاج کی وجہ سے وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔ کشش

ایل پی ایس کے ساتھ محرک کے بعد KV1.3 اظہار میں اضافہ mRNA کی سطح اور مغربی بلوٹنگ، امیونو ہسٹو کیمسٹری، اور موجودہ کثافت میں اضافہ کے ذریعے مشاہدہ کیا جا سکتا ہے جس کی پیمائش پورے سیل پیچ کلیمپ [15–18] سے ہوتی ہے۔ اسی طرح کے، لیکن Kv1.3 اظہار میں قدرے کم شدید اضافہ اس وقت ہوتا ہے جب مہذب نوزائیدہ مائیکروگلیا کو oligomeric amyloid- (AO) یا -synuclein [7,8] کے ساتھ متحرک کیا جاتا ہے، دو پروٹین جو الزائمر یا پارکنسنز کی بیماری میں غلط فولڈ اور جمع ہوتے ہیں، اور جو اکثر متعلقہ بیماری سے وابستہ مائیکروگلیہ ردعمل کا ان وٹرو ماڈل بنانے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔

اس قسم کے ان وٹرو سسٹمز میں KV1.3 کی روک تھام یا جینیاتی حذف مائیکروگلیہ ایکٹیویشن کے بعد 24- یا 48-گھنٹے میں ماپا جانے والے متعدد سوزشی ثالثوں کے اظہار اور پیداوار کو کم کر دیتا ہے۔ تقریباً 20 سال قبل لیان سلیچر کی لیبارٹری نے اطلاع دی تھی کہ KV1.3 روکنے والے فوربول ایسٹر سے محرک سانس کے پھٹنے کو دباتے ہیں [22] اور مہذب نوزائیدہ چوہے مائیکروگلیہ میں کوئی پیداوار نہیں ہوتی، اس طرح ٹرانس ویل کلچر سسٹم میں مائیکروگلیہ کی ثالثی نیورونل ہلاکت کو کم کرتی ہے [16]۔

ہماری لیبارٹری [17] کے ایک حالیہ مطالعے میں، جس نے KV1.3 اور KCa3.1 بلاکرز کے اثرات کا موازنہ کیا ہے جس میں بڑے پیمانے پر استعمال ہونے والے مائیکروگلیہ انحیبیٹر مائنوسائکلائن سے مختلف پولرائزڈ نوزائیدہ ماؤس مائیکروگلیہ پر، ہم نے مشاہدہ کیا کہ Kv1.3 کی روک تھام اظہار اور پیداوار کو کم کرتی ہے۔ سوزش کی حامی سائٹوکائنز IL-1 اور TNF- 24 اور 28 گھنٹے میں اور سوزش سے وابستہ انزائمز cyclooxygenase2 (COX-2) اور inducible nitric oxide synthase (iNOS) کے اپ گریجولیشن کو روکا۔ مؤخر الذکر اثر ممکنہ طور پر LPS محرک کے 24 اور 48 گھنٹے بعد KV1.3 inhibitors کے ساتھ علاج کیے گئے مائکروگلیہ میں NO پیداوار میں کمی کا ذمہ دار تھا۔ پہلے کے کام کی طرح، ہم نے یہ بھی مشاہدہ کیا کہ KV1.3 inhibitors organotypic ہپپوکیمپل سلائس کلچرز میں مائیکروگلیہ کے فعال ہونے کے 3 دن بعد یا تو ہائپوکسیا/گلیسیمیا کے 1-گھنٹوں کے ذریعے اسکیمک اسٹروک کی تقلید کے لیے مائیکروگلیہ کی ثالثی نیورونل قتل کو روکتے ہیں [5] یا oligomeric amyloid کے ساتھ علاج کے ذریعے- AD [7] میں مائیکروگلیہ ایکٹیویشن کی تقلید کے لیے۔

AO حوصلہ افزائی مائکروگلیہ ایکٹیویشن کو کم کرنے کے علاوہ، ایک ایسا رجحان جسے واضح طور پر CD11b یا Iba-1 کے لیے مائکروگلیہ کو داغ لگا کر اور فلوروسینس کی شدت کا اندازہ لگا کر دکھایا جا سکتا ہے، KV1.3 inhibitor PAP-1 کو بھی روکا گیا ہے۔ ہپپوکیمپل سلائسس میں طویل مدتی پوٹینشن (LPT) کی O-حوصلہ افزائی، مائیکروگلیہ کی ثالثی کی خرابی اور کلچرڈ ماؤس مائکروگلیہ میں IL-1، TNF- اور NO کی O-حوصلہ افزائی کی پیداوار کو کم کرنے کے لیے [7]، بہت ملتی جلتی LPS محرک مائکروگلیہ [17,18] کے ساتھ KV1.3 inhibitors کے لئے کیا پایا گیا تھا۔ تجربات میں جہاں جنگلی قسم اور KV1.3−/- چوہوں سے کلچرڈ نوزائیدہ ماؤس مائیکروگلیہ کو مجموعی -synuclein (SynAgg) کے ساتھ متحرک کیا گیا تھا، جو پیٹرن ریکگنیشن ریسیپٹرز TLR2 اور CD36 [23]، دونوں فارماسولوجیکل KV1 کے پابند ہونے کے ذریعے مائکروگلیہ کو متحرک کرتا ہے۔ پی اے پی-1 کے ساتھ 3 روکنا اور چینل کے جینیاتی حذف ہونے کے نتیجے میں IL-1، IL-6، IL-12 اور TNF- کی پیداوار میں کمی واقع ہوئی اور NLRP3 سوزش والی پروٹین کو 24 پر روکا گیا۔ مائکروگلیہ محرک کے بعد گھنٹے [8]۔ اس کے برعکس، مائکروگلیئل سیل لائن میں KV 1.3 کے اوور ایکسپریشن نے IL-1 , TNF- , IL-6، اور IL-12 کے SynAgginduced اظہار یا رطوبت کو محرک [8] کے 24 گھنٹے بعد بڑھایا۔

دوسرے گروپوں کے مختلف مطالعات نے اس بات کی تصدیق کی ہے کہ KV1.3 بلاکرز سوزش مائیکروگلیا کے حامی افعال کو کم کرتے ہیں جب اسی طرح کے محرکات یا دیگر اشتعال انگیز پیتھالوجیز سے وابستہ محرکات کا استعمال کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ایچ آئی وی ٹیٹ پروٹین کے ساتھ یا گلائکوپروٹین 120 (gp120) کے ساتھ فعال ہونے والے کلچرڈ چوہا مائکروگلیہ میں ایچ آئی وی1-متعلقہ اعصابی عارضے کی تقلید کے لیے، KV1.3 کی روک تھام یا siRNA کے ساتھ دستک IL کو کم کرنے کے لیے پایا گیا-1 ، TNF-، اور NO پیداوار اور دبائے ہوئے نیوروٹوکسائٹی [24,25]۔ اسکیمک اسٹروک اور آکسیجن/گلوکوز کی کمی کے ماڈل کا استعمال کرتے ہوئے مہذب مائکروگلیہ ما ایٹ ال۔ نے اطلاع دی کہ KV1.3 کی روک تھام نے مائکروگلیئل فینوٹائپ کو سوزش کرنے والے M1-جیسے M2-جیسے ردعمل میں منتقل کیا اور NLRP3 سوزش کی ایکٹیویشن [5,6] کو کم کر دیا، جیسا کہ اوپر بیان کردہ مطالعات کی طرح ہے۔ پارکنسنز کی بیماری کے ماڈلز میں [8]۔

تازہ الگ تھلگ CD11b پلس خلیات کا استعمال کرتے ہوئے، جس میں چوہوں کے دماغوں سے CNS گھسنے والے میکروفیجز اور دماغ کے رہائشی مائیکروگلیا دونوں پر مشتمل ہوتا ہے جن کا KV1.3 بلاک کرنے والے پیپٹائڈ ShK-223 کی موجودگی اور غیر موجودگی میں LPS کے ساتھ نظامی طور پر علاج کیا گیا تھا۔ ET رحمہ اللہ تعالی. اس بات کی تصدیق کی کہ KV 1.3 کی روک تھام IL-1 جیسی سوزش والی سائٹوکائنز کے اظہار کو کم کرتی ہے لیکن یہ ظاہر کیا کہ KV1.3 کی روک تھام نے TAP1 کے اظہار کو بھی کم کیا اور CD11b پلس CD45low مائیکروگلیہ میں EHD1 کے اپ گریجولیشن کو روکا جیسا کہ فلو سائٹومیٹری سے ماپا جاتا ہے۔ TAP1 اور EDH1 دونوں پروٹین ہیں جو MHC کلاس I اسمبلی اور سیل کی سطح پر اسمگلنگ میں شامل ہیں۔ لہذا مصنفین نے اس کے بعد شدید طور پر الگ تھلگ مائکروگلیہ پر MHC کلاس-1 اظہار پر ShK-223 علاج کے اثر کی چھان بین کی، اور، MHC کے کم اظہار کی بنیاد پر، یہ قیاس کیا کہ LPS کی حوصلہ افزائی سے اینٹیجن پیش کرنے کی صلاحیت میں اضافہ ہوتا ہے۔ مائیکروگلیا KV 1 ہیں۔{22}} منحصر عمل ہیں، جو تجویز کرتے ہیں کہ KV1.3 کی روک تھام CD8 پلس سائٹوٹوکسک T خلیوں میں اینٹیجن کی پیشکش کو کم کر سکتی ہے۔

نیوروئنفلامیٹری اور نیوروڈیجینریٹیو بیماری کے ماؤس ماڈلز کے مائکروگلیئل ٹرانسکرپٹومک ڈیٹاسیٹس پر لاگو ہونے والے بعد کے وزنی شریک اظہار کے نیٹ ورک کے تجزیے میں اسی گروپ نے KV1.3 کو ایک پروانفلامیٹری جین دستخط کے حصے کے طور پر شناخت کیا جس میں Tlr2, Ptgs2, Il12b, Il1b, NF4b، NF4b، Il12b، NF4b، 12، 12، 12، 4، 4 شامل تھے۔ Stat1، اور RelA [27]۔ ShK-223 کے ساتھ KV1.3 ناکہ بندی بیماری سے وابستہ مائیکروگلیہ میں سوزش مخالف جینوں کے بڑھتے ہوئے اظہار کے ساتھ سوزش کے حامی دستخط کو منتقل کر سکتی ہے۔ اس تناظر میں جو چیز دلچسپ ہے، وہ یہ ہے کہ Kv1.3 روکنے والے دیگر مطالعات میں بتائے گئے ہیں کہ وہ سوزش مخالف سائٹوکائنز IL-4 اور IL-10 [28] کے ساتھ متحرک مائیکروگلیا کی منتقلی کو مزید بڑھاتے ہیں۔ اور مائکروبیڈس کے مائکروگلیئل فاگوسائٹوسس کو متاثر نہ کرنا [26] یا امیلائڈ- [7] کے فاگوسائٹوسس کو بھی بڑھانا۔

اس طرح کے کافی ثبوت موجود ہیں کہ مائیکروگلیہ KV1.3 کا اظہار کرتے ہیں اور KV1.3 بلاکرز سوزش کے حامی، نیوروٹوکسک مائیکروگلیہ کے افعال کو دباتے ہیں اور مائیکروگلیہ کو زیادہ نیورو پروٹیکٹو فینو ٹائپ کی طرف بھی منتقل کر سکتے ہیں۔ ہم نے یہاں زیادہ تر کلچرڈ مائیکروگلیئل یا سلائس کلچرز کے ساتھ حاصل کردہ ڈیٹا کا خلاصہ کرنے پر توجہ مرکوز کی ہے کیونکہ، ان تخفیف پسند نظاموں میں، اس میں کوئی شک نہیں کہ ناک آؤٹ، ناک ڈاؤن، یا فارماسولوجیکل ناکہ بندی براہ راست مائکروگلیئل KV1.3 چینلز کی روک تھام کے ذریعے اپنا اثر ڈالتی ہے نہ کہ بالواسطہ طور پر اثر انداز ہونے کے ذریعے۔ ٹی سیلز، بی سیلز، ڈینڈریٹک سیلز یا مونوسائٹس میں KV1.3 چینلز، جو سب KV1.3 [29] کا اظہار کرتے ہیں، اور اس طرح KV1.3 بلاکرز یا KV1.3−/- کے ساتھ کیے گئے نتائج کے vivo اثرات میں حصہ ڈال سکتے ہیں۔ چوہوں. تاہم، ہم یہاں یہ بتانا چاہیں گے کہ امیونو ہسٹو کیمسٹری کے ذریعہ چوہوں اور انسانوں میں مائیکروگلیہ پر KV1.3 کے اظہار کو ظاہر کرنے والے متعدد مطالعات کے علاوہ، کیٹن مین لیبارٹری اور ہمارے گروپ نے بار بار دکھایا ہے کہ فعال مائیکروگلیہ پر KV1.3 اظہار میں اضافہ صرف نہیں ہے۔ ٹشو کلچر کا ایک رجحان اور یہ کہ Kv1.3 کرنٹ مائیکروگلیہ سے شدید سلائسس [30,31] میں اور 5xFAD چوہوں کے دماغوں سے شدید طور پر الگ تھلگ مائکروگلیہ سے ریکارڈ کیا جا سکتا ہے [7] یا درمیانی دماغی شریان کے بند ہونے کے بعد انفیکشن والے علاقے سے [5، 12]، اسکیمک اسٹروک کا ایک ماڈل۔

KV1.3 کی روک تھام سے متاثر ہونے والے سگنلنگ راستے یا Kv1.3 اظہار کو ماڈیول کرنا

سگنلنگ پاتھ ویز (شکل 1) کی تحقیقات کرنے والے مطالعات جو KV1.3 بلاکرز سے متاثر ہوتے ہیں تاکہ 24 یا 48 گھنٹے بعد سوزش مائیکروگلیہ کے افعال میں یہ فائدہ مند کمی پیدا ہو سکے، کچھ متضاد نتائج سامنے آئے ہیں، جو یہ بتاتے ہیں کہ KV1.3 بلاکرز کے اثرات منحصر ہیں۔ محرک اور شاید پرجاتیوں پر۔ جبکہ Fordyce et al. اطلاع دی گئی کہ KV1.3 بلاکرز LPS سے علاج شدہ نوزائیدہ چوہا مائکروگلیہ میں p38MAPK فاسفوریلیشن کو متاثر نہیں کرتے ہیں [16]، ماؤس مائیکروگلیہ کا استعمال کرتے ہوئے کئی دیگر مطالعات سے پتہ چلا ہے کہ KV1.3 بلاکرز p38MAPK فاسفوریلیشن کو سختی سے کم کرتے ہیں اور ساتھ ہی NF-κB کو متحرک کرنے کے بعد محرک LPS، AO، SynAgg یا HIV-1 glycoprotein 120 [7,8,24]۔ مائکروگلیئل سیل لائن میں، BV2 KV1.3 کو بھی STAT1 [26] کے S727 فاسفوریلیشن کو منظم کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ دلچسپ بات یہ ہے کہ آیا KV1.3 بلاکرز NFAT ٹرانسلوکیشن کو روکتے ہیں، T خلیات [2,32,33] میں KV1.3 بلاکرز کے بہترین مطالعہ شدہ اثرات میں سے ایک ابھی تک مائیکروگلیہ میں تحقیق نہیں کی گئی ہے۔

LPS، AO یا SynAgg کے ساتھ مائیکروگلیہ کے محرک کے بعد KV1.3 ایکسپریشن میں ہونے والے اضافے میں بہت سے ایسے ہی سگنلنگ کیسکیڈز شامل ہوتے ہیں جو KV1.3 کی روک تھام سے متاثر ہوتے ہیں، اور KV1.3 بلاکرز عام طور پر Kv1.3 اظہار میں اضافے کو روکتے ہیں۔ KV1.3 پروموٹر ایک سے زیادہ NF-κB اور SP1 بائنڈنگ سائٹس پر مشتمل ہے اور NF-κB یا p38MAPK کے روکنے والے آزادانہ طور پر مائکروگلیہ میں SynAgg محرک Kv1.3 اپ ریگولیشن کو کم کرتے ہیں، یہ ظاہر کرتا ہے کہ p38MAPK اور کلاسیکی NF-κB دونوں راستے پر اثر انداز ہوتے ہیں۔ KV1.3 (شکل 1) کے نقلی ضابطے میں ثالثی کریں۔ Src فیملی کناز فین NF-κB ٹرانسکرپشن فیکٹر کے اوپر کی طرف کام کرتا ہے اس کے جزو p65 [34] کے نیوکلیئر ٹرانسلوکیشن کو ریگولیٹ کرکے اور PKC isoform PKCδ کو فاسفوریلیٹ کرکے۔ سرکار وغیرہ۔ اطلاع دی گئی کہ Fyn ناک آؤٹ KV1.3 موجودہ کثافت کلچرڈ مائکروگلیہ میں LPS اور SynAgg دونوں کی حوصلہ افزائی میں اضافہ کو کم کرتا ہے، ایک ایسا اثر جس کی نقل مائیکروگلیہ کے علاج Fyn inhibitor saracatinib کے ساتھ یا PKCδ کی کمی کے ذریعے کی جا سکتی ہے، تجویز کرتا ہے کہ Fyn/PKCδ کناز سگنلنگ جھرنا سوزش کے محرکات کے جواب میں KV1.3 اپ گریجولیشن کی ثالثی میں ملوث ہے [8]۔ جیسا کہ Duolink proximity ligation assay میں دکھایا گیا ہے، Fyn براہ راست Kv1.3 کے ساتھ بات چیت کر رہا ہے اور اپنی سرگرمی کو بڑھانے کے لیے Y135 پر چینل کو فاسفوریلیٹ کر رہا ہے۔

Kv1.3 جھلی کی صلاحیت کو منظم کرتا ہے اور depolarization کے خلاف مزاحمت کرتا ہے'

مندرجہ بالا بیان کردہ اچھی طرح سے دستاویزی KV1.3 بلاکرز کے Vivo میں نیوروئنفلامیشن پر اور مائکروگلیئل سگنلنگ کیسکیڈس اور وٹرو میں سوزش ثالثی اظہار اور سراو پر ہونے کے باوجود، KV1.3 بلاکرز مائکروگلیئل افعال کو کس طرح متاثر کرتے ہیں اس کے بنیادی مالیکیولر میکانزم طویل عرصے سے غیر واضح تھے۔ ہماری لیبارٹری میں شامل بہت سے تفتیش کاروں نے صرف یہ فرض کیا کہ KV1.3 مائیکروگلیہ میں وہی کام انجام دے رہا ہے جو یہ T خلیوں میں پورا کر رہا ہے، یعنی جھلی کی صلاحیت اور کیلشیم کی آمد کو منظم کرنا [29,32,33]۔

ٹی سیلز میں، KV1.3 کی روک تھام جھلیوں کے اخراج کا باعث بنتی ہے اور ٹی سیل ریسیپٹر محرک [33,35,36] کے بعد کیلشیم ریلیز ایکٹیویٹڈ کیلشیم چینلز (CRAC) کے ذریعے کیلشیم کی آمد کو کم کرتی ہے۔ CRAC چینلز کے ذریعے کیلشیم کی آمد کیلشیم/calmodulin پر منحصر ٹرانسکرپشن فیکٹر NFAT [29] کی ڈیفاسفوریلیشن اور اس کے نتیجے میں جوہری ٹرانسلوکیشن کے لیے انتہائی ضروری ہے، جو سائٹوکائن IL-2 [29,33] کی نقل کو متحرک کرتا ہے۔ IL-2 ترکیب کے بعد فعال T خلیوں سے خارج ہوتا ہے اور T سیل کلونل توسیع کو آٹوکرائن اور پیراکرائن طریقے سے متحرک کرتا ہے۔ CRAC چینلز KV1.3 بلاکرز کے ذریعے کیلشیم کی آمد کو برقرار رکھنے کے لیے متوازن پوٹاشیم کے اخراج کو روک کر ٹی سیلز کو ایکٹیویشن میں خلل ڈالتا ہے، NFAT ڈیفاسفوریلیشن اور نیوکلیئر ٹرانسلوکیشن [32] کو روکتا ہے جس کے نتیجے میں T سیل کے پھیلاؤ میں کمی اور سوزش سائٹوکائن کی پیداوار میں 48 گھنٹے کمی واقع ہوتی ہے۔ [5,33,35,36]۔

تاہم، مائکروگلیہ میں اس کا تجربہ کبھی نہیں کیا گیا تھا، جو T خلیات کے برعکس باطنی ریکٹیفائر Kir2.1 [17,37,38] اور دو تاکوں والے پوٹاشیم چینل THIK-1 (K2P 13.1) [39] کا اظہار کرتے ہیں۔ آیا KV1.3 بلاکرز کے ایک جیسے مالیکیولر اثرات ہوں گے یا اگر KV1.3 کا کردار ان دیگر پوٹاشیم چینلز نے سنبھال لیا ہے۔ ایک حالیہ مطالعہ میں، ہمارے گروپ نے اس کے مطابق اس سوال کو پہلے کے وی 1.3 کی آرام دہ جھلی کی صلاحیت کو برقرار رکھنے اور ڈیپولرائزیشن کے خلاف مزاحمت کے لیے بنیادی اہمیت کا دوبارہ جائزہ لے کر کیا۔ جیسا کہ توقع کی گئی ہے، CHO خلیوں میں KV1.3 کی حد سے زیادہ کارکردگی نے ان خلیوں کی عام طور پر انتہائی غیر پولرائزڈ ریسٹنگ میمبرن پوٹینشل کو −20 mV سے −50 mV تک کم کر دیا، جبکہ KV1.3 کی روک تھام ShK-223 ڈیپولرائزڈ مائیکروگلیہ کے ساتھ، جو فطری طور پر برقرار رکھتی ہے۔ زیادہ ہائپر پولرائزڈ ریسٹنگ میمبرین پوٹینشل، جو کہ ہمارے ہاتھوں میں اوسطاً −90 mV غیر متفاوت مائیکروگلیہ میں بنیادی طور پر Kir2.1 کا اظہار کرتا ہے اور LPS میں −65 mV محرک مائکروگلیہ زیادہ KV1.3 اور کم Kir2.1 موجودہ کثافت کا اظہار کرتا ہے [40]۔

جبکہ KV1.3 یقینی طور پر مائیکروگلیہ (شکل 2) میں ریسٹنگ میمبرین پوٹینشل کو ریگولیٹ کرنے میں اپنا حصہ ڈالتا ہے، ہمیں یقین ہے کہ اس کا زیادہ اہم کردار ہے، اور چالو مائیکروگلیہ میں Kv1.3 ایکسپریشن کیوں بڑھتا ہے، اس کی وجہ چینل کی انتہائی اور لمبے عرصے تک آف سیٹ کرنے کی صلاحیت ہے۔ جھلی ڈیپولرائزیشن جو ممکنہ طور پر مائکروگلیئل ہیلتھ اور فزیالوجی کو منفی طور پر متاثر کر سکتی ہے جیسا کہ موجودہ انجیکشن تجربات سے پتہ چلتا ہے۔ جبکہ 25 PA کے موجودہ انجیکشن بلاکرز کی عدم موجودگی میں KV 1.3 کو −30 mV سے آگے ظاہر کرنے والے مائیکروگلیہ کو ڈی پولرائز کرنے کے قابل نہیں ہیں، لیکن KV 1.3 بلاکرز کے ساتھ پہلے سے تیار کردہ مائکروگلیہ انہی 25 pA موجودہ انجیکشنز کے جواب میں پلس 50 mV کے پوٹینشلز کو ڈی پولرائز کر دیتے ہیں [40] ، یہ تجویز کرتا ہے کہ KV1.3 جھلی کی صلاحیت کو چینل کی ایکٹیویشن تھریشولڈ پوٹینشل کے قریب "کلیمپ" کر سکتا ہے تاکہ زیادہ جھلیوں کے ڈیپولرائزیشن کو روکا جا سکے (شکل 2)۔

مائیکروگلیئل فزیالوجی میں صورتحال جہاں یہ صلاحیت اہم ہوتی ہے وہ ہے جب مائیکروگلیہ ایکسٹرا سیلولر اے ٹی پی کے سامنے آجاتا ہے، یہ ایک خطرے کا اشارہ ہے جو نقصان دہ نیوران یا اے ٹی پی پر مشتمل Synaptic vesicles [41] سے سائٹوسولک اے ٹی پی کے اخراج کی وجہ سے ہائی مائکرو مولر رینج میں ارتکاز تک پہنچ سکتا ہے۔ جو P2X رسیپٹر چینلز کو چالو کرتا ہے جس کی وجہ سے شدید ڈیپولرائزیشن ہوتی ہے [42]۔ ہمارے اپنے ہاتھوں میں، غیر متفاوت اور ایل پی ایس محرک مائیکروگلیہ پر کیے گئے موجودہ کلیمپ کے تجربات سے پتہ چلتا ہے کہ 100 μM ATP کی شدید نمائش، جو مائکروگلیہ میں ظاہر ہونے والے P2X ریسیپٹرز میں سے بنیادی طور پر P2X4 کو چالو کرتی ہے، غیر متفاوت ہونے کے باوجود زیادہ واضح ڈیپولرائزیشن کا باعث بنتی ہے۔ ہائپر پولرائزڈ ریسٹنگ میمبرین پوٹینشل KV1.3 ہائی ایل پی ایس محرک مائکروگلیہ کے مقابلے میں، جو −40 mV سے اوپر ڈی پولرائز نہیں ہوا تھا۔ کے وی 1.3 بلاکرز نے اے ٹی پی کی حوصلہ افزائی ڈیپولرائزیشن کے خلاف مزاحمت کرنے کی اس صلاحیت کو متاثر کیا اور ان کی موجودگی میں مائیکروگلیا ڈیپولرائزڈ [40]۔

KV1.3 مائکروگلیہ میں P2X4 ریسیپٹر کی ثالثی کیلشیم کی آمد کو ماڈیول کرتا ہے

کیلشیم امیجنگ تجربات سے پتہ چلتا ہے کہ KV1.3 چینلز کی ATP-حوصلہ افزائی P2X4- ثالثی ڈیپولرائزیشن کے خلاف مزاحمت کرنے کی یہ صلاحیت 100 μM ATP [40] کے ساتھ P2X4 ریسیپٹرز کے ذریعے مائیکروگلیہ میں Ca2 پلس کے داخلے کو بڑھاتی ہے۔ مثال کے طور پر، ہم نے مشاہدہ کیا کہ KV1.3 بلاکرز ShK-223 اور PAP-1 نے LPS-differentiated microglia میں P2X4 ریسیپٹرز کے ذریعے ATP-حوصلہ افزائی Ca2 کے علاوہ آمد کو کم کیا جو KV1.3 موجودہ کثافت کا اظہار کرتے ہیں، بہت زیادہ غیر محرک مائیکروگلیہ کے مقابلے میں سختی سے اگرچہ LPS محرک مہذب مائکروگلیہ میں P2X4 رسیپٹر اظہار کو کم کرتا ہے۔ اس کے برعکس، KV1.3 ناکہ بندی کا IL-4 محرک مائیکروگلیہ میں ATP-حوصلہ افزائی کیلشیم عارضیوں پر کوئی اثر نہیں ہوا، جو KV1.3 کی بہت کم سطح کو ظاہر کرتا ہے۔ دلچسپ بات یہ ہے کہ جب LPS بھی KV1.3 کو بڑھاتا ہے اور Vivo میں مائکروگلیہ پر P2X4 اظہار کو کم کرتا ہے، KV1.3 اور P2X4 اظہار دونوں اسکیمک اسٹروک کی ترتیب میں متوازی طور پر بڑھتے ہیں جیسا کہ ہماری لیبارٹری نے چوہوں کے دماغی نصف کرہ سے شدید الگ تھلگ مائکروگلیہ پر دکھایا ہے۔ اسکیمک اسٹروک کا نشانہ بنایا گیا اور دوسرے گروپوں کے ذریعہ چوہا اور انسانی مائکروگلیہ کے ذریعہ امیونو ہسٹو کیمسٹری یا کیو پی سی آر [5,12,43–46]۔ اس سے پتہ چلتا ہے کہ مندرجہ ذیل اسکیمک اسٹروک KV1.3 زیادہ پیچیدہ purinergic microglial کیلشیم سگنلنگ کو وٹرو کے مقابلے میں زیادہ مضبوطی سے خطرے کے سگنل ATP سے شروع کر رہا ہے۔ ATP اور دماغ کے انفیکٹڈ ایریا میں موجود دیگر نیورونل ملبہ مائیکروگلیہ کو چالو کرتے ہیں، جو 24 سے 72 گھنٹوں کے اندر مسلسل مزید اشتعال انگیز ثالث تیار کرتے ہیں اور جاری کرتے ہیں اور اس طرح پینمبرا میں مزید نیوران کو نقصان پہنچاتے اور مارتے ہیں جس کی وجہ سے انفارکٹ کی سوزش پھیلتی ہے۔

KV1.3 کا بڑھتا ہوا اظہار جو مائیکروگلیہ پر infarct بارڈر میں 2-5 دنوں کے اندر دیکھا جاتا ہے [5] ممکنہ طور پر فعال مائکروگلیہ کو P2X4 ریسیپٹرز کی بڑھتی ہوئی تعداد کے ذریعے مضبوط کیلشیم سگنلز کو برقرار رکھنے کے قابل بناتا ہے اور اس طرح مزید سوزش والے ثالث پیدا کرتا ہے، جس سے مزید نیوران کو نقصان پہنچتا ہے۔ اور مزید مائکروگلیہ کو چالو کرنا۔ یہ مفروضہ اس کھوج کے مطابق ہو گا کہ KV1.3 بلاکر PAP-1 نے IL-1 اور IFN- کی مائیکروگلیہ ایکٹیویشن اور دماغی سطح کو کم کیا، جس سے تقریباً 40 فیصد چھوٹے انفرک علاقوں اور اعصابی خسارے میں بہتری آئی۔ اسکیمک اسٹروک کے ماؤس اور چوہے دونوں ماڈلز میں اسکور [5]۔ مائیکروگلیہ کو ڈیپولرائز کرکے Kv1.3 بلاکرز P2X4 ریسیپٹرز کے ذریعے کیلشیم کی آمد کو کم کرتے ہیں جو ATP کے ذریعے تباہ شدہ نیورونز سے جاری ہوتے ہیں اور اس طرح NLRP3 انفلاماسووم، NF-κB اور دیگر ٹرانسکرپشن عوامل کی مزید کیلشیم پر منحصر ایکٹیویشن کو کم کرتے ہیں جس کی وجہ سے سوزش ثالث کی پیداوار میں کمی واقع ہوتی ہے۔ اور پیتھالوجی میں کمی۔

مائکروگلیہ میں کیلشیم کی آمد کے دوسرے کون سے راستے KV1.3 کے ذریعے ریگولیٹ ہوتے ہیں؟

جبکہ KV1.3 کی ناکہ بندی نے واضح طور پر P2X4 ریسیپٹرز کے ذریعے اے ٹی پی کی حوصلہ افزائی کیلشیم کی آمد کو کم کر دیا ہے اور اس طرح مائیکروگلیہ میں اس کیلشیم کی آمد کے راستے کا ایک اہم ریگولیٹر ہے (شکل 2)، یہ صرف KV1.3 یا ATP پر منحصر کیلشیم سگنلنگ نہیں ہے۔ مائکروگلیہ میں عمل۔ P2X رسیپٹر چینلز کے علاوہ مائیکروگلیہ بھی میٹابوٹروپک P2Y purinergic ریسیپٹرز کا اظہار کرتا ہے جو ATP یا UTP کے بعد ایکٹیویشن کے بعد اندرونی اسٹورز سے کیلشیم کی رہائی کا باعث بن سکتا ہے [47] اور نسبتاً چھوٹے انٹرا سیلولر کیلشیم اسٹور کی کمی کے بعد اسٹور سے چلنے والے Ca2 پلس انٹری (SOCE) کو چالو کر سکتا ہے۔ مائکروگلیہ میں [38]۔ لہذا، یہ یقینی طور پر ممکن ہے کہ اضافی SOCE نے ATP-حوصلہ افزائی Ca2 پلس سگنلز میں حصہ ڈالا جو ہم نے تصویر کیے تھے اور یہ کہ KV1.3 بلاکر اثرات میں سے کچھ SOCE کو اضافی طور پر کم کر کے ثالثی کیے گئے تھے۔

یہ ایک بہت ہی ممکنہ مفروضہ ہے کیونکہ T سیلوں میں KV1.3 بلاکرز کے لیے "کلاسیکی" مالیکیولر میکانزم T سیل ریسیپٹر ایکٹیویشن کے بعد CRAC چینلز کے ذریعے SOCE کی کمی ہے اور اس کے نتیجے میں ٹرانسکرپشن فیکٹر ایکٹیویشن اور سائٹوکائن کی پیداوار اور رہائی میں کمی ہے [29,33، 36,48]۔ چوہا اور ماؤس مائیکروگلیہ کو بار بار بتایا گیا ہے کہ وہ CRAC کرنٹوں [49,50] کے لیے مخصوص بائیو فزیکل خصوصیات کے ساتھ دھارے کی نمائش کرتے ہیں اور CRAC چینلز، اورائی، اور STIM [51,52] کے مالیکیولر اجزاء کا اظہار کرتے ہیں۔ مزید شواہد موجود ہیں کہ Orai1، STIM1، اور STIM2 کے جینیاتی حذف ہونے سے CRAC کرنٹ اور/یا SOCE میں کمی آتی ہے اور کلچرڈ ماؤس مائیکروگلیا [52] میں ہجرت اور phagocytosis کو روکتا ہے، جبکہ چھوٹے مالیکیول CRAC چینل بلاکر CM-EX-137 میں حال ہی میں تکلیف دہ دماغی چوٹ کے ماؤس ماڈل میں مائکروگلیہ ایکٹیویشن اور گھاووں کے سائز کو کم کرنے کی اطلاع دی گئی ہے [53]۔

KV1.3 چینلز کی ناکہ بندی LPS-حوصلہ افزائی مائکروگلیہ میں اسٹور سے چلنے والے کیلشیم کے اندراج کو کم کرتی ہے۔

P2X4 ثالثی کیلشیم کی آمد کو منظم کرنے میں KV1.3 کے کردار کے بارے میں ہمارے پچھلے مقالے کے فالو اپ تجربے کے طور پر، ہم نے یہاں خاص طور پر یہ سوال پوچھا کہ کیا KV1.3 بلاکر ShK-223 LPS میں فرق مائیکروگلیا میں SOCE کو بھی کم کر دے گا۔ ، وہی محرک حالت، جہاں ہم نے سب سے زیادہ KV1.3 موجودہ کثافت اور KV1.3 کی روک تھام کے سب سے بڑے اثرات کو ATP حوصلہ افزائی کیلشیم سگنلنگ [40] پر دیکھا تھا۔ فری انٹرا سیلولر کیلشیم کنسنٹیشن ([Ca2 plus ]i) میں تبدیلیوں کو ٹریک کرنے کے لیے Ratiometric کیلشیم انڈیکیٹر Fura-2 کا استعمال کرتے ہوئے ہم نے پایا کہ LPS کی تفریق شدہ مائیکروگلیہ میں ایک آرام دہ سائٹوسولک کیلشیم کا ارتکاز [Ca2 plus] I تھا جو 60 nM اور کے درمیان مختلف تھا۔ 370 nM، اوسطاً 150 ± 8.8 nM (n=50؛ شکل 3a,c,g)، جو پچھلی رپورٹ [54] سے مطابقت رکھتا ہے۔ SOCE کو نکالنے کے لیے، انٹرا سیلولر کیلشیم اسٹورز کو پہلے تھپسیگارگین (Tg) سے ختم کیا گیا، جو کہ اینڈوپلاسمک ریٹیکولم Ca2 پلس -ATPase کا ایک بلاکر ہے، جسے برائے نام Ca2 پلس فری غسل کے حل میں لاگو کیا گیا ہے۔

Removal of extracellular calcium produced a roughly 25 nM decrease in [Ca2+] I (Figure 3a) indicating the presence of a calcium influx at rest. Subsequent application of Tg (1 μM) elicited small amplitude (>25 nM) اسٹورز سے غیر فعال کیلشیم متحرک ہونے کی وجہ سے [Ca2 plus ] I میں غیر مطابقت پذیر بلندی۔ غسل کے محلول میں کیلشیئم کے اضافے نے [Ca2 plus ] I میں SOCE کی وجہ سے آرام کی سطح سے اوپر تیزی سے بلندی حاصل کی۔ SOCE کی حوصلہ افزائی [Ca2 plus ] I transients ("peak SOCE") کی شدت Ca2 پلس فری غسل حل میں [Ca2 plus ] I لیول اور کیلشیم کے دوبارہ اضافے کے بعد زیادہ سے زیادہ [Ca2 plus] I کی بلندی کے درمیان فرق کے طور پر ماپا جاتا ہے۔ نمایاں طور پر انفرادی خلیوں کے درمیان جس میں چوٹی SOCE کی تقسیم زیادہ سے زیادہ 120 nM اور ایک دم 1800 nM تک دکھاتی ہے (شکل 1b)۔ SOCE کی طاقت میں یہ تفاوت ممکنہ طور پر آرام کرنے والی جھلی کی صلاحیت میں تغیرات کی وجہ سے ہے، جو SOCE کے دوران کیلشیم کے داخلے کے لیے محرک قوت فراہم کرتا ہے۔ LPS- تفریق شدہ مائکروگلیہ کی باقی جھلیوں کی صلاحیت انفرادی خلیات میں −90 mV اور −40 mV کے درمیان مختلف پائی گئی ہے [40,55] اور اس طرح SOCE میں مشاہدہ شدہ اختلافات کا سبب بن سکتا ہے۔

ایک پچھلی تحقیق میں بتایا گیا ہے کہ آرام کرنے میں بلندی [Ca2 plus] I بیرونی محرکات جیسے P2Y ریسیپٹر ایگونسٹ UTP یا تکمیلی عنصر 5a سے [Ca2 plus] I عبوری LPS- ایکٹیویٹڈ مائیکروگلیہ [54] میں کم ہونے کی صلاحیت سے وابستہ تھی۔ چونکہ ہمارے مطالعے میں آرام کرنے والی [Ca2 پلس ]i کی سطح اور چوٹی SOCE اقدار دونوں انفرادی خلیوں میں مختلف ہیں، ہم نے دریافت کیا کہ آیا آرام کرنے میں تغیر [Ca2 plus ]i چوٹی SOCE اقدار میں متفاوت کا سبب بن سکتا ہے۔ پلاٹنگ چوٹی SOCE اقدار بمقابلہ آرام [Ca2 plus ] I، چوٹی SOCE اور آرام کرنے [Ca2 plus ] I (شکل 3c) کے درمیان ایک مثبت ارتباط کا انکشاف ہوا۔ جب ہم چوٹی SOCE کے لیے 600 nM کی کٹ آف ویلیو کے ساتھ ڈیٹا کو دو گروپوں میں تقسیم کرتے ہیں، تو ہر گروپ میں آرام کرنے والے [Ca2 plus ] I اور peak SOCE کے درمیان تعلقات پوری آبادی کے مقابلے زیادہ مضبوط تھے، جو کم از کم دو سیل کی موجودگی کی نشاندہی کرتے ہیں۔ آبادی، جو SOCE کی شدت اور آرام [Ca2 plus ] I اور peak SOCE کے درمیان ارتباط کی طاقت دونوں میں مختلف ہے۔ اس طرح، LPS سے علاج شدہ خلیوں کی آبادی کے اندر، آرام کرنے میں ایک بلندی [Ca2 plus ]i کا سببی طور پر ایک [Ca 2 plus] I عارضی کے ساتھ بیرونی محرکات کا جواب دینے کے لیے فعال مائکروگلیہ کی کم صلاحیت سے منسلک نہیں ہے، جیسا کہ پہلے تجویز کیا گیا تھا۔ Hoffman et al کی طرف سے. ہمارے اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ ایک مشترکہ اثر و رسوخ، جیسے جھلی کی صلاحیت کی سطح، جو کہ KV1.3، Kir2.1، اور THIK-1 سمیت متعدد چینلز کے ذریعے کنٹرول ہوتی ہے، کے درمیان مثبت ارتباط کے لیے ذمہ دار ہو سکتا ہے۔ آرام کرنا [Ca2 plus] I اور peak SOCE ہمارے مطالعے میں مشاہدہ کیا گیا۔ مثال کے طور پر، ہائپر پولرائزنگ چینلز کا اوور ایکسپریشن یا فنکشنل اپ گریجولیشن جھلی کو ہائپر پولرائز کر سکتا ہے اور کیلشیم کے داخلے کے لیے قوت کو بڑھا سکتا ہے جزوی طور پر فعال کیلشیم پارمی ایبل چینلز جیسے میٹابولی طور پر ایکٹیویٹڈ ٹرانسینٹ ریسیپٹر پوٹینشل (ٹی آر پی) چینلز اور اسٹور سے چلنے والے چینلز اسٹور ختم ہونے کے بعد چالو ہوتے ہیں۔ جیسے CRAC چینلز۔

Pre-incubation of cells with the KV1.3 inhibitor ShK-223 did not significantly affect resting [Ca2+] I (Figure 3d,g), but eliminated peak SOCE responses larger than 300 nM and shifted the maximum of the distribution of peak SOCE values from 130 nM (Figure 3b, control) to 70 nM (Figure 3e, ShK223). The difference between the values of peak SOCE in control cells and cells preincubated with ShK-223 was significant (Figure 3h). The relationship between resting [Ca2+] I and peak SOCE still displayed a mild positive correlation (figure 3f). Taken together, our data indicate that similarly to T lymphocytes, blockade of KV1.3 channels significantly reduces SOCE in LPS differentiated microglia. The extent of the inhibition varied among cells with a greater effect on cells expressing large magnitude (>300 nM) SOCE۔ اعلی اور کم چوٹی SOCE والے خلیوں کی مخصوص خصوصیات کا تعین ہونا باقی ہے۔

جسمانی حالات کے تحت، SOCE کو G-پروٹین کے ساتھ مل کر P2Y ریسیپٹرز کے ایکٹیویشن کے بعد کمی کو ذخیرہ کرنے کے لیے متحرک کیا جا سکتا ہے اور P2Y اور P2X ریسیپٹرز کی ایکٹیویشن کے دوران مشترکہ [Ca2 plus] I کی بلندی میں حصہ ڈالتا ہے، جیسے کہ ATP agonists کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔ SOCE کی وسعت LPS تفریق شدہ خلیوں کے درمیان نمایاں طور پر مختلف ہوتی ہے، جو کہ سٹور سے چلنے والے چینلز اور جھلیوں کی صلاحیت کو کنٹرول کرنے والے چینلز، جیسے KV1.3 کے امتیازی اظہار کے منفرد امتزاج کا کام ہو سکتا ہے۔ ShK-223 کی طرف سے چوٹی SOCE میں کمی اس بات کی نشاندہی کرتی ہے کہ KV1.3 چینلز SOCE کے قوی ریگولیٹرز ہیں اور ایک اضافی طریقہ کار سے پردہ اٹھاتے ہیں جس کے ذریعے KV1.3 بلاکرز کیلشیم سگنلنگ کو کم کرتے ہیں اور کیلشیم پر منحصر ٹرانسکرپشن کے بعد فعال ردعمل (جیسے سائٹوکائن کی پیداوار) کو کم کرتے ہیں۔ مائکروگلیہ میں فیکٹر ایکٹیویشن۔

نتائج

اگرچہ یہ یقینی طور پر پردیی مدافعتی نظام کے خلیوں پر شراکت کے اثرات کو چھانٹنا مشکل ہے، خاص طور پر میموری ٹی سیلز اور مونوسائٹ سے ماخوذ میکروفیجز، CNS میں سوزش پر KV1.3 بلاکرز کے فائدہ مند اثرات کو مرتب کرتے ہیں۔ واضح کریں کہ KV1.3 جھلی کی صلاحیت کو منظم کرنے، ڈیپولرائزیشن کو روکنے اور کیلشیم سگنلنگ کے واقعات کو کنٹرول کرنے میں اہم کردار ادا کرتا ہے جو بعد میں مائیکروگلیہ ایکٹیویشن اور سوزش ثالث کی پیداوار کا باعث بنتے ہیں۔ ہم یہ تجویز کرنا چاہیں گے کہ علاج کے نقطہ نظر سے، یہ ممکنہ طور پر ایک سے زیادہ مدافعتی نظام کے خلیوں کی اقسام میں KV1.3 کو روکنا ضروری ہے۔ تاہم، یہ فکری طور پر بہت اطمینان بخش اور تھراپی کی ترقی کے لیے مددگار ثابت ہو گا کہ یہ واضح کیا جائے کہ KV1.3 inhibitors کا اہم سیلولر ہدف کیا ہے اور کیا CNS کی بیماریوں میں زیادہ سے زیادہ بہتر اثرات مرتب کرنے کے لیے علاج کو دماغ میں داخل کرنے کی ضرورت ہے۔ الزائمر اور پارکنسنز کی بیماری کے جانوروں کے ماڈلز میں ان سوالات کو مثالی طور پر دماغی طور پر محدود پیپٹیڈک KV1.3 inhibitors یا اینٹی KV1.3 اینٹی باڈیز [58,59] کے ساتھ ساتھ دماغ میں داخل ہونے والے چھوٹے مالیکیولز کی جانچ کرکے فارماسولوجیکل طور پر حل کیا جانا چاہیے۔ مائیکروگلیہ میں مشروط KV1.3 کے حذف ہونے کے اثرات، monocyte سے ماخوذ میکروفیجز، اور T سیل کے مختلف ذیلی سیٹوں کا منشیات کے علاج کے اثرات سے موازنہ کرنا مزید معلوماتی ہو گا تاکہ نیوروئنفلامیشن میں KV1.3 کے کردار کی مزید تفصیلی سمجھ حاصل کی جا سکے۔ اور KV1.3 inhibitors کا سیلولر ہدف۔ تاہم، ہم سمجھتے ہیں کہ سیلولر سطح پر، KV1.3 کا بنیادی کردار ہمیشہ وہی ہوگا جو پہلے T خلیات میں بیان کیا گیا تھا، یعنی جھلی کی صلاحیت اور کیلشیم کی آمد کا ضابطہ اور بعد میں کیلشیم پر منحصر ٹرانسکرپشن عوامل کی فعالیت۔ اس سلسلے میں بعض اوقات جس چیز پر کافی زور نہیں آتا، وہ یہ ہے کہ KV1.3 کی حیاتیاتی خصوصیات جیسے کہ اس کا نصف ایکٹیویشن وولٹیج اور اس کا نسبتاً سست غیر فعال ہونا [60,61]، چینل کو مکمل طور پر "کوالیفائی" کرتا ہے تاکہ وہ جھلیوں کے اخراج کے خلاف مزاحمت کر سکے اور اس طرح KV1 کو فعال کر سکے۔ ۔

انکشافی بیان

مصنفین کے ذریعہ دلچسپی کے کسی ممکنہ تصادم کی اطلاع نہیں دی گئی۔

فنڈنگ

اس کام کو نیشنل انسٹی ٹیوٹ آف نیورولوجیکل ڈیزیز اینڈ اسٹروک ایوارڈ NS100294 (HW) اور یو سی ڈیوس سکول آف میڈیسن ریسرچ پارٹنرشپ گرانٹ (اے ایف ایف کو) نے سپورٹ کیا۔

حوالہ جات

[1] DeCoursey TE, Chandy KG, Gupta S, et al. انسانی ٹی لیمفوسائٹس میں وولٹیج گیٹڈ کے پلس چینلز: مائٹوجنسیس میں ایک کردار؟ فطرت 1984؛307(5950):465–468۔

[2] Beeton C, Wulff H, Standifer NE, et al. Kv1.3 چینلز T سیل میں ثالثی سے چلنے والی خود کار قوت مدافعت کی بیماریوں کے لیے علاج کا ہدف ہیں۔ Proc Natl Acad Sci USA۔ 2006؛ 103 (46): 17414–17419۔

[3] ترچا ای جے، چی وی، منوز-الیاس ای جے، وغیرہ۔ پیپٹائڈ ShK-186 سے پائیدار فارماسولوجیکل ردعمل، ایک مخصوص Kv1.3 چینل روکنے والا جو خود سے مدافعتی بیماری کے T سیل ثالثوں کو دباتا ہے۔ J Pharmacol Exp Ther. 2012؛342(3):642–653۔

[4] چنڈی کے جی، نورٹن آر ایس۔ ٹی سیلز میں Kv1.3 چینلز کے پیپٹائڈ بلاکرز آٹومیمون بیماری کے علاج کے طور پر۔ کرر اوپین کیم بائیول۔ 2017؛ 38:97–107۔

[5] چن YJ، Nguyen HM، Maezawa I، et al. پوٹاشیم چینل Kv1.3 کی روک تھام اسکیمک اسٹروک میں انفکشن اور سوزش کو کم کرتی ہے۔ این کلین ٹرانسل نیورول۔ 2018؛5(2):147–161۔

[6] Ma DC، Zhang NN، Zhang YN، et al. Kv1.3 چینل کی ناکہ بندی M1/M2 فینوٹائپس کو نئی شکل دے کر اور مائیکروگلیہ میں NLRP3 سوزش کے فعال ہونے سے سمجھوتہ کرکے دماغی اسکیمیا/ریپرفیوژن انجری کو کم کرتی ہے۔ ایکس نیورول۔ 2020؛ 332:113399۔

[7] Maezawa I، Nguyen HM، Di Lucente J، et al. الزائمر کی بیماری کے لئے ممکنہ مائکروگلیہ سے ٹارگٹڈ تھراپی کے طور پر Kv1.3 روکنا: تصور کا پری کلینیکل ثبوت۔ دماغ. 2018؛ 141(2):596–612۔

[8] Sarkar S, Nguyen HM, Malovic E, et al. Kv1.3 پارکنسنز کی بیماری میں نیورو انفلامیشن اور نیوروڈیجنریشن کو ماڈیول کرتا ہے۔ جے کلین انویسٹ۔ 2020؛ 130 (8):4195–4212۔

[9] Reeves TM, Trimmer PA, Colley BS, et al. دماغی تکلیف دہ چوٹ کے بعد سفید مادے کی پیتھالوجی کو کم کرنے کے لیے Kv1.3 چینلز کو نشانہ بنانا۔ ایکس نیورول۔ 2016؛283(PtA):188–203۔

[10] لائ آئی کے، ویلڈیرکوس ایم، موریوکا کے، وغیرہ۔ Kv1.3 پوٹاشیم چینلز کو مسدود کرنا چوہوں میں زخم کی شفا یابی کو نقصان پہنچائے بغیر پوسٹ آپریٹو نیوروئنفلامیشن اور علمی کمی کو روکتا ہے۔ بی آر جے انیستھ۔ 2020؛ 125 (3):298–307۔

[11] پینگ وائی، لو کے، لی زیڈ، وغیرہ۔ Kv1.3 چینلز کی ناکہ بندی تابکاری سے متاثر دماغی چوٹ کو کم کرتی ہے۔ نیورو آنکول۔ 2014؛ 16(4):528–539۔

[12] چن YJ، Nguyen HM، Maezawa I، et al. پوٹاشیم چینل KCa3.1 اسکیمیا/ریپرفیوژن اسٹروک سے وابستہ نیوروئنفلامیشن کے لیے فارماسولوجیکل ہدف بناتا ہے۔ جے سیریب بلڈ فلو میٹاب۔ 2016؛ 36 (12):2146–2161۔

[13] رنگاراجو ایس، گیئرنگ ایم، جن ایل ڈبلیو، وغیرہ۔ پوٹاشیم چینل Kv1.3 انسانی الزائمر کی بیماری میں مائیکروگلیا کے ذریعہ بہت زیادہ ظاہر ہوتا ہے۔ J Alzheimers Dis. 2015؛44 (3):797–808۔

[14] Norenberg W, Gebicke-Haerter PJ, Illes P. اشتعال انگیز محرکات مہذب چوہا مائیکروگلیہ میں ایک نئے K پلس بیرونی کرنٹ کو دلاتے ہیں۔ نیوروسکی لیٹ. 1992؛ 147 (2):171–174۔

[15] Kotecha SA، Schlichter LC. اینڈوجینس ہپپوکیمپل مائکروگلیہ میں Kv1.5 سے Kv1.3 سوئچ اور پھیلاؤ میں ایک کردار۔ جے نیوروسکی۔ 1999;19(24):10680–10693۔ [16] Fordyce CB، Jagasia R، Zhu X، et al. Microglia Kv1.3 چینلز نیوران کو مارنے کی ان کی صلاحیت میں حصہ ڈالتے ہیں۔ جے نیوروسکی۔ 2005؛25(31):7139–7149۔

[17] Nguyen HM، Grossinger EM، Horiuchi M، et al. "کلاسیکی طور پر" اور "متبادل طور پر" فعال مائکروگلیہ میں تفریق Kv1.3، KCa3.1، اور Kir2.1 اظہار۔ گلیا 2017؛65(1):106–121۔

For more information:1950477648nn@gmail.com