بڑھاپے اور بڑھاپے میں گٹ مائکروبیوٹا کا کردار متعلقہ اعصابی خرابی کی شکایت: ڈروسوفلا ماڈل سے بصیرت حصہ 3

3.4 elav-Gal4؛ UAS-A 42 ماڈل

ڈروسوفلا ماڈل کی طرح AD بھی پین نیورونل انداز میں A 42 کا براہ راست اظہار کرکے قائم کیا جاسکتا ہے۔ ہمارے گروپ نے پایا ہے کہ A 42 اوور ایکسپریشن [55] کے ساتھ مائکرو بائیوٹا تنوع میں ڈرامائی طور پر اضافہ ہوا ہے۔

حالیہ برسوں میں، تحقیق سے پتہ چلا ہے کہ پھل کی مکھی کے ماڈل نے یادداشت میں اہم کردار ادا کیا ہے۔ اگرچہ ہم اس بات سے انکار نہیں کر سکتے کہ اس کے تجرباتی طریقے کچھ ظالمانہ ہیں، لیکن سائنس دانوں نے اس بات کی کھوج کی ہے کہ جسم کس طرح پھلوں کی مکھیوں کو مار کر اور ان کے حواس مثلاً بصارت، سونگھنے اور حرکت میں مداخلت کر کے معلومات حاصل اور ذخیرہ کرتا ہے۔ یہ تحقیقی نتائج انسانی علمی سائنس کو فروغ دینے میں بہت اہم رہے ہیں۔

فروٹ فلائی کے تجربات کے ذریعے، محققین نے یادداشت اور جینز اور اعصابی نظام کے درمیان تعلق کا انکشاف کیا ہے اور انسانی یادداشت کی تشکیل کے طریقہ کار کے بارے میں ہماری سمجھ کو گہرا کیا ہے۔ مثال کے طور پر، فروٹ فلائی ولفیٹری سسٹم کو متحرک کرکے، محققین نے کامیابی کے ساتھ قلیل مدتی یادداشت سے متعلق نیورونز دریافت کیے ہیں۔ یہ نتائج جسمانی اور پیتھولوجیکل رہنمائی کی اہم اہمیت رکھتے ہیں اور انسانوں سے متعلقہ بیماریوں کے علاج کے لیے نئے آئیڈیاز فراہم کرتے ہیں۔

ایک ہی وقت میں، یہ تحقیقی نتائج ماڈل پر مبنی منشیات کی نشوونما کے لیے ایک قابل اعتماد پلیٹ فارم بھی فراہم کرتے ہیں۔ متعلقہ مطالعات کے مطابق، پھل کی مکھیوں کے کچھ نیوران خاص طور پر نازک ہوتے ہیں۔ اگر یہ نیوران مادوں کے ساتھ مداخلت کرتے ہیں تو، انسانی بیماریوں کے علاج کے اثر کو نمایاں طور پر بہتر بنایا جا سکتا ہے.

لہذا، پھل کی مکھی کے ماڈل کو فعال طور پر دریافت کرتے ہوئے، ہمیں تجرباتی جانوروں کو پہنچنے والے نقصان کو کم سے کم کرنے کے لیے متعلقہ اخلاقی اور قانونی ضوابط کی بھی پیروی کرنی چاہیے۔ آخر میں، ہمیں یقین ہے کہ معقول اخلاقیات اور قوانین کے تحفظ کے تحت، فروٹ فلائی ماڈل انسانی یادداشت کو سمجھنے اور انسانی بیماریوں کے علاج میں اب بھی زیادہ سے زیادہ تعاون کرے گا۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ ہمیں یادداشت کو بہتر بنانے کی ضرورت ہے، اور Cistanche یادداشت کو نمایاں طور پر بہتر بنا سکتا ہے کیونکہ اس میں اینٹی آکسیڈنٹ، اینٹی سوزش اور عمر بڑھنے کے اثرات ہوتے ہیں، جو دماغ میں آکسیڈیشن اور سوزش کے رد عمل کو کم کرنے میں مدد کر سکتے ہیں، اس طرح دماغی صحت کی حفاظت کرتا ہے۔ اعصابی نظام. اس کے علاوہ، Cistanche اعصابی خلیوں کی نشوونما اور مرمت کو بھی فروغ دے سکتا ہے، اس طرح عصبی نیٹ ورکس کے رابطے اور کام کو بڑھاتا ہے۔ یہ اثرات یادداشت، سیکھنے کی صلاحیت، اور سوچنے کی رفتار کو بہتر بنانے میں مدد کر سکتے ہیں، اور ادراک کی خرابی اور نیوروڈیجینریٹو بیماریوں کی موجودگی کو بھی روک سکتے ہیں۔

قلیل مدتی میموری کو بہتر بنانے کے لیے Know پر کلک کریں۔

آنتوں میں غالب بیکٹیریا کے طور پر، خاندانی سطح پر Acetobacteraceae اور Lactobacillacea کا تناسب جبکہ جینس کی سطح پر Acetobacter اور Lactobacillus کا تناسب AD Drosophila میں ڈرامائی طور پر کم ہو جاتا ہے۔

GC–MS revealsacetate سب سے زیادہ پرچر SCFA ہے اور AD گروپ میں ڈرامائی طور پر کم ہوتا ہے۔ مستقل طور پر، SCFAs کی سطح بشمول acetate میں نمایاں طور پر کمی واقع ہوتی ہے جو کہ پری آنسیٹامنیسٹک ہلکی علمی خرابی (aMCI) سے آنتوں کے نمونوں میں ہوتی ہے اور AD کے مریضوں میں مزید ڈرامائی طور پر کم ہوتی ہے [56]۔ ناگپال وغیرہ۔ فیکل ایسیٹیٹ اور پروپیونیٹ ہلکے علمی خرابی (MCI) کے مریضوں میں قدرے کمی کی اطلاع دیتے ہیں [57]۔

انٹرا گیسٹرک انتظامیہ AD (APP/PS1) چوہوں میں علمی خرابیوں اور مائکروگلیہ ایکٹیویشن سے بچاتی ہے [58]۔ واضح رہے کہ ایک اور تحقیق سے پتا چلا ہے کہ AD چوہوں [59] کے آنتوں کے نمونوں میں بٹیریٹ میں کمی کے ساتھ ایسیٹیٹ اور پروپیونیٹ کے درمیان کوئی خاص فرق نہیں ہے۔

GF AD (APP/PS1) چوہوں میں SCFAs کو بھی کم کرنے کی اطلاع ملی ہے۔ ایس سی ایف اے کی تکمیل سے مائیکروگلیہ میں ایک تختی، تختی سے وابستہ مائکروگلیہ کی بھرتی، اور کم انٹرا سیلولر اے میں اضافہ ہوتا ہے [60]۔

AD روگجنن میں SCFAs اور دیگر مائکروبیوٹا میٹابولائٹس کے کردار کو واضح کرنے کے لیے مزید تجربات کی ضرورت ہے۔ Enteric dysbiosis بالغ مکھیوں میں نان پیتھوجینک انٹروبیکٹیریا (Ecc15) کے ساتھ زبانی انفیکشن کی وجہ سے ہو سکتا ہے [61]۔

dysbiosis گٹ کی رکاوٹ کو متاثر کیے بغیر دماغ میں Drosophilaexpression A 42 میں AD جیسی فینوٹائپس کو بڑھاتا ہے، بشمول عمر میں کمی، چڑھنے کی صلاحیت، اور اعصابی نقصان میں اضافہ۔

آنتوں کا انفیکشن ڈروسوفلا ٹی این ایف ایگر اور ڈاون اسٹریم JNK سرگرمی کے ساتھ ساتھ AMPs (Dpt، Drs، AttA، اور CecA1) اور ROS کی پیداوار کو فروغ دیتا ہے۔

پلازماٹوکیٹس کی آر او ایس کی حوصلہ افزائی سے بھرتی، ڈروسوفلا میں فنکشنل میکروفیجز، AD مکھیوں کے دماغ میں بڑھ جاتی ہے اور انٹریک ڈس بائیوسس کے بعد TNF-JNK کے راستے کو متحرک کرتی ہے۔ یہ کام AD روگجنن میں مائکروبیوٹا ثالثی گٹ برین کراسسٹالک کے ضروری کردار کو مزید اجاگر کرتا ہے۔

4. ڈروسوفلا پی ڈی ماڈل میں گٹ مائکروبیوٹا

4.1 انسانی PD میں مائکروبیوٹا

پارکنسنز کی بیماری (PD) بزرگ آبادی کو متاثر کرنے والا دوسرا سب سے زیادہ عام نیوروڈیجینریٹو ڈس آرڈر ہے [62]۔ اس کی اہم پیتھولوجیکل خصوصیات سبسٹینیا نگرا پارس کمپیکٹا میں ڈوپامینرجک (DA) نیوران کی موت اور لیوی باڈیز کے انٹرا نیورونالاکومیشنز ہیں۔

PD مریضوں میں گٹ مائکروبیوٹا کو تبدیل کیا جاتا ہے [63]۔ Prevotellaceae, Blautia, Coprococcus, Roseburia, Faecalibacterium اور Prevotella کی کثرت میں کمی واقع ہوئی جبکہ Enterobacteriaceae,E. کولی، رالسٹونیا، لیکٹو بیکیلس، بیفائیڈوبیکٹیریم، ورروکومائکروبیاسی، بیکٹیرائڈز، پیرا بیکٹیرائڈز، اککرمینسیا، بٹیریسیموناس، ویلونیلا، اوڈوری بیکٹر، میوکیسپیریلم، اور بلوفیلہ پی ڈی کے مریضوں کے گٹ مائکرو بائیوٹا میں اضافہ کرتے ہیں [63]۔

گٹ پارگمیتا میں بعد میں اضافہ بھی پایا جا سکتا ہے [64]۔ کم ہونے والے مائکروبیل جانداروں میں، بلاؤٹیا، کوپروکوکس، اور روزبوریا کی نسل سوزش کو روکنے والی بٹیریٹ [65] پیدا کر سکتی ہے۔

بیکٹیرائڈز کی کثرت PD کے مریضوں میں جھٹکے کے ساتھ ان لوگوں کے مقابلے میں کم ہوتی ہے جن میں یہ علامت نہیں ہوتی ہے، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ PD کی شدت مائکرو بائیوٹا تبدیلی کے ساتھ منسلک ہے [67]۔ SCFAs PD کے مریضوں کے آنتوں میں نمایاں طور پر کم ہو جاتے ہیں، سوزش اور گٹ بیریئر کو پہنچنے والے نقصان پر گہرے اثرات مرتب کرتے ہیں۔ پی ڈی کی ترقی [68]۔

4.2 elav- Gal4؛ UAS-Synuclein ماڈل

لیوی باڈیز کے اہم جزو کے طور پر، -synuclein ناقابل حل تنت میں جمع ہو کر PD میں حصہ ڈالتا ہے۔ PD مریضوں کی خاندانی شکلوں میں پائے جانے والے -synucleinis کا ضرب یا تغیر (A53T, A30P، یا E46K)۔

کنواری elavC155-GAL4 لائن کو UAS- -synucleinA53T مردوں تک کراس کیا جاتا ہے تاکہ F1 اولاد A53T -synuclein کو PD ماڈل کے طور پر دماغ میں ظاہر کرے۔ فینولک ایسڈ میٹابولائٹس کے ساتھ علاج، بشمول 3-HBA, 3,4-diHBA، اور 3-HPPA، وٹرو میں -synuclein dimers اور trimers کی تشکیل کو روکتا ہے اور PD فلائیز کی چڑھنے کی صلاحیت کو بہتر بناتا ہے۔ vivo [69]۔ بی۔

ovatus flavanols catechinand epicatechin (C/EC) کو DHCA، 3،4-diHBA، اور 3-HBA میں تبدیل کرنے کے قابل تھا۔ مزید برآں، B. ovatus، E.

اٹلانٹا اور ای کولی بھی DHCA، 3-HPPA، 3،4-diHBA، اور 3-HBA کو aC/EC سے آزاد عمل کے ذریعے پیدا کرنے کے قابل ہیں۔ اس مطالعے سے پتہ چلتا ہے کہ گٹ مائکرو بائیوٹا ممکنہ طور پر پی ڈی روگجنن کے خلاف حفاظت کے لیے غذائی فلاوانولز کو ماڈیول کرتا ہے۔

4.3 PINK1 اتپریورتی ماڈل

مائٹوکونڈریا فنکشن سے متعلق جین، بشمول Parkin، DJ-1، اور PTEN-Inducedputative kinase 1 (PINK1)، کی شناخت PD سے وابستہ جین کے طور پر کی جاتی ہے۔ PINK1 ایک نیوکلئس انکوڈ شدہ جین ہے اور اس کا ہدف مائٹوکونڈریا ہے۔

پنک اتپریورتن کے ساتھ جانوروں کے ماڈل بکھرے ہوئے مائٹوکونڈریل کرسٹی کو ظاہر کرتے ہیں، آکسیڈیٹیو تناؤ کے لیے حساس ہوتے ہیں، اس کے ساتھ لوکوموشن نقائص اور ڈی اے نیوران کا نقصان ہوتا ہے۔ ڈروسوفلا PINK1 اتپریورتی (PINK1B9) پی پی ایل 1 خطے میں کم عمر، چڑھنے اور پرواز کے نقائص، انحطاط پذیر پرواز کے پٹھوں، اور ڈی اے نیوران کے نقصان کا مظاہرہ کرتے ہیں، جسے ای جی سی جی سپلیمنٹ [70] کے ذریعے بچایا جا سکتا ہے۔

مائیکرو بائیوٹا کے کم ہونے والے تنوع کو بھی EGCG نے PINK1B9 مکھیوں میں بچایا ہے۔ EGCG پروٹو بیکٹیریا کو کم کرتا ہے اور PDflies میں فیلم کی سطح پر Firmicutes اور Bacteroidetes کو بڑھاتا ہے۔

ڈروسوفلا مائکرو بائیوٹا میں غالب جینس کے طور پر، PINK1B9 مکھیوں میں EGCG علاج کے بعد Acetobacter اور Lactobacillus کی کثرت کو روک دیا جاتا ہے۔ Lactobacillus plantarum KJ01 سٹرین کی طرف سے حوصلہ افزائی گٹ مائکروبیل تبدیلی جینیاتی PD ماڈل (PINK1B9 مکھی) اور جینیاتی × ماحولیاتی ماڈل (rotenone-exposed PINK1B9 مکھیوں) میں فلائی لوکوموشن پر EGCG ثالثی ریسکیو اثر کو ختم کر دیتی ہے۔

یہ مطالعہ PD میں EGCG کے نیورو پروٹیکٹو کردار میں مائکرو بائیوٹا کے کلیدی کام کی تجویز پیش کرتا ہے۔

5. نتیجہ اور مستقبل کا تناظر

واضح رہے کہ مذکورہ بالا زیادہ تر مطالعہ یا تو خواتین [20,22,27,32,33,37,39,55,69] یا مرد [21,24-26,28,29,34,35] میں کیے گئے تھے۔ 41,52,53,61,70] ماڈلز۔ یہ پایا گیا ہے کہ اے کی کثرت۔

پیسٹورینس، ایل پلانٹیرم، اور ایل فرکٹیورانسالٹر اسی طرح بوڑھے مرد اور خواتین دونوں ڈروسوفلا [71] میں۔ تاہم، دونوں w1118 اور کینٹن S مادہ مکھیوں میں زیادہ Enterococcus بندرگاہ ہے، جو عمر بڑھنے کے دوران Acetobacter اور Lactobacillus کی نوآبادیات میں مداخلت کر سکتی ہے۔

اس کے مطابق، مادہ مکھیاں کم خمیر اور اعلی خمیر درمیانے درجے میں نر کے مقابلے میں بہت زیادہ زندہ رہتی ہیں [72]۔ مرد بھی زیادہ عمر پر منحصر ڈی اے نیوران کے نقصان اور لوکوموشن نقائص کا مظاہرہ کرتے ہیں [73]۔

اس بات کی توثیق کرنے کے لیے مزید تفتیش کی ضرورت ہے کہ آیا مائیکرو بائیوٹا عمر بڑھنے اور نیوروڈیجنریشن میں جنس پر منحصر فرق میں کردار ادا کرتا ہے۔ سادہ مائکروبیل کمیونٹی کمپوزیشن کے فوائد کے ساتھ، ڈروسوفلا بڑھاپے اور بڑھاپے سے متعلق نیوروڈیجنریشن میں مائیکرو بائیوٹا کے تعاون کو واضح کرنے کے لیے ایک طاقتور ٹول ہے۔

آنتوں کو پہنچنے والے نقصان سے پہلے مائیکرو بائیوٹا کی بڑھاپے کی وجہ سے تبدیلی، میٹابولائٹس کے ذریعے سگنلنگ کے مختلف راستوں پر اثر انداز ہوسکتی ہے اور لمبی عمر اور نیوروڈیجنریشن (شکل 1) پر فائدہ مند یا نقصان دہ اثرات مرتب کرسکتی ہے۔

کیمیکل یا جسمانی علاج کے ذریعے ڈروسوفلا مائکرو بائیوٹا کو نشانہ بنانے والی مداخلت کی حکمت عملی صحت مند عمر بڑھانے کے لیے تیار کی گئی ہے۔ ڈروسوفلا کی بہت سی دریافتیں ممالیہ جانوروں میں بہت زیادہ محفوظ ثابت ہوئی ہیں، جو عمر بڑھنے اور نیوروڈیجنریشن سے متعلق مائکرو بائیوٹا تحقیق میں اس ماڈل کی قدر کو مزید درست کرتی ہیں۔

مصنف کی شراکتیں: تصوراتی، YK؛ تحریری-اصل مسودہ کی تیاری، YK، اور LW؛ تحریری جائزہ اور ترمیم، YK اور BJ؛ پروجیکٹ انتظامیہ، YK؛ فنڈنگ ​​کے حصول، YK Allauthors نے مخطوطہ کے شائع شدہ ورژن کو پڑھا اور اس سے اتفاق کیا ہے۔

فنڈنگ: اس تحقیق کو چین کی نیشنل نیچرل سائنس فاؤنڈیشن نے مالی امداد فراہم کی، گرانٹ نمبر 31200804؛ مرکزی یونیورسٹیوں کے لیے بنیادی تحقیقی فنڈز، ساؤتھ ایسٹ یونیورسٹی منسٹری آف ایجوکیشن، چین، گرانٹ نمبر۔ 2242020K40127; شیڈونگ یونیورسٹی کی وزارت تعلیم کی کلیدی لیبارٹری برائے تجرباتی ٹیراولوجی۔

ادارہ جاتی جائزہ بورڈ کا بیان: قابل اطلاق نہیں ہے۔

باخبر رضامندی کا بیان: قابل اطلاق نہیں ہے۔

ڈیٹا کی دستیابی کا بیان: قابل اطلاق نہیں ہے۔

اعترافات: ہم SEU میں اپنے ساتھیوں کا ان کی مفید تجاویز کے لیے شکریہ ادا کرتے ہیں۔

مفادات کے تصادم: مصنفین مفادات کے تصادم کا اعلان نہیں کرتے ہیں۔

حوالہ جات

1. López-Otín, C.; بلاسکو، ایم اے؛ تیتر، ایل. سیرانو، ایم؛ کرومر، جی دی ہال مارکس آف ایجنگ۔ سیل 2013, 153, 1194–1217۔[CrossRef]

2. بارٹیلز، ٹی. ڈی شیپر، ایس. ہانگ، ایس مائیکروگلیا الزائمر اور پارکنسنز کی بیماریوں میں نیوروڈیجنریشن کو ماڈیول کرتے ہیں۔ سائنس 2020، 370، 66-69۔ [کراس ریف]

3. کم، ایس؛ جازونسکی، ایس ایم دی گٹ مائکروبیوٹا اور صحت مند عمر رسیدہ: ایک منی جائزہ۔ جیرونٹولوجی 2018، 64، 513–520۔ [کراس ریف]

4. ایرکوسر، بی۔ لیولیئر، ایف عارضی بالغ مائکروبیوٹا، گٹ ہومیوسٹاسس، اور لمبی عمر: ڈروسوفلا ماڈل سے ناول کی بصیرتیں۔ FEBS لیٹ۔ 2014، 588، 4250–4257۔ [کراس ریف]

5. بانا، ب. کیبریرو، ایف دی مائیکرو بایوم اینڈ ایجنگ۔ انو Rev. Genet. 2019، 53، 239–261۔ [کراس ریف]

6. McGurk، L.؛ Berson, A.; بونی، این ایم ڈروسوفلا بطور ان ویوو ماڈل برائے انسانی نیوروڈیجینریٹو بیماری۔ جینیات 2015، 201,377–402۔ [کراس ریف]

7. پائپر، MDW؛ تیتر، ایل ڈروسوفلا عمر بڑھنے کے ماڈل کے طور پر۔ بائیوکیم۔ بائیوفیس۔ ایکٹا (BBA)-مول۔ بنیاد ڈس. 2018، 1864، 2707–2717[کراس ریف]

8. شن، ایس سی؛ کم، ایس ایچ؛ آپ، ایچ. کم، بی؛ کم، اے سی؛ لی، K.A.؛ یون، جے ایچ؛ Ryu, J.-H.; لی، ڈبلیو-جے. ڈروسوفلا مائکروبیوم انسولین سگنلنگ کے ذریعے ہوسٹ ڈویلپمنٹ اور میٹابولک ہومیوسٹاسس کو ماڈیول کرتا ہے۔ سائنس 2011، 334، 670–674۔ [کراس ریف] [پب میڈ]

9. اسٹوریلی، جی؛ Defaye, A.; ایرکوسر، بی۔ ہولز، پی۔ Royet, J.; Leulier, F. Lactobacillus plantarum Drosophila Systemic Growthby کو TOR-Dependent Nutrient Sensing کے ذریعے ہارمونل سگنلز کو ماڈیول کر کے فروغ دیتا ہے۔ سیل میٹاب۔ 2011، 14، 403–414۔ [کراس ریف] [پب میڈ]

10. شوارزر، ایم. مکی، کے. اسٹوریلی، جی؛ Machuca-Gayet، I.؛ Srutkova, D.; Hermanova، P.؛ مارٹینو، ME؛ بالمند، ایس. ہڈکووچ، ٹی.؛ ہیدی، اے.؛ وغیرہ Lactobacillus plantarum strain دائمی غذائی قلت کے دوران نوزائیدہ چوہوں کی نشوونما کو برقرار رکھتا ہے۔ سائنس 2016، 351,854–857۔ [کراس ریف] [پب میڈ]

11. Yatsunenko, T.; رے، ایف ای؛ منری، ایم. تریحان، آئی۔ Dominguez-Bello, MG; Contreras, M.; Magris، M. Hidalgo, G.; بالداسانو، آر این؛ انوکھین، اے. وغیرہ انسانی گٹ مائکروبیوم کو عمر اور جغرافیہ میں دیکھا جاتا ہے۔ فطرت 2012، 486، 222–227۔ [CrossRef][PubMed]

12. Ragonnaud, E.; Biragyn, A. Gut microbiota بزرگ افراد کی "صحت مند" عمر کے کلیدی کنٹرولرز کے طور پر۔ امیون عمر 2021، 18,1–11۔ [کراس ریف] [پب میڈ]

For more information:1950477648nn@gmail.com