بڑھاپے اور بڑھاپے میں گٹ مائیکرو بائیوٹا کا کردار متعلقہ نیوروڈیجینریٹو عوارض: ڈروسوفلا ماڈل سے بصیرت حصہ 2

ایپی جینیٹک میکانزم عمر بڑھنے میں مائیکرو بائیوٹا کے کردار میں بھی حصہ ڈالتا ہے

حالیہ برسوں میں، زیادہ سے زیادہ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ ایپی جینیٹک میکانزم اور میموری کے درمیان گہرا تعلق ہے۔

ایپی جینیٹک میکانزم اس جینیاتی طریقہ کار کو کہتے ہیں جس کے ذریعے ڈی این اے کی ترتیب کو تبدیل کیے بغیر جین کی اظہار کی حالت کیمیائی مارکروں، جیسے میتھیلیشن اور ہسٹون میں ترمیم کے ذریعے اولاد کے خلیوں تک پہنچائی جاتی ہے۔ ایپی جینیٹک میکانزم کے مطالعہ نے بہت سی انسانی بیماریوں اور مختلف طرز عمل کے اظہار کو سمجھنے کی بنیاد رکھی ہے، جن میں سے ایک یادداشت ہے۔

یادداشت ہماری روزمرہ کی زندگی میں ناگزیر صلاحیتوں میں سے ایک ہے، جسے ہم سیکھنے اور تجربے کے ذریعے حاصل کرتے ہیں۔ انسانوں اور جانوروں کی یادداشت ایپی جینیٹک میکانزم سے متاثر ہو سکتی ہے۔ مثال کے طور پر، سیکھنے، یادداشت، ایسوسی ایشن، جذباتی ردعمل، اور دیگر علمی عمل میں مختلف قسم کے کیمیائی ترمیم کے عمل شامل ہیں۔

ایپی جینیٹک میکانزم جین ٹرانسکرپشن کی سرگرمی کو منظم کرکے دماغی علاقوں کے درمیان اعصابی سرگرمی کو تبدیل کر سکتا ہے، اس طرح میموری کی تشکیل اور ذخیرہ کو متاثر کرتا ہے۔ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ کچھ میتھیلیشن اور ہسٹون ترمیمی انزائمز میموری اور سیکھنے سے متعلق جین کے اظہار کو منظم کرسکتے ہیں۔ لہذا، ایپی جینیٹک میکانزم پر گہرائی سے تحقیق کرنے سے ہمیں یادداشت کی تشکیل اور تحفظ کو بہتر طور پر سمجھنے میں مدد ملے گی۔

اس کے علاوہ، میموری کی تشکیل اور تحفظ کے عمل کے دوران، نیوران کے درمیان Synaptic کنکشن کو نمایاں طور پر بڑھایا جاتا ہے۔ ایپی جینیٹک میکانزم Synaptic فنکشن کو ریگولیٹ کرکے میموری Synapses کی نسل اور استحکام کو فروغ دے سکتے ہیں۔ نیوران کی مقامی میتھیلیشن کی حالت اندرونی ماحول، سیکھنے اور ابتدائی نسلوں کے ارتقاء پر بھی گہرا اثر ڈال سکتی ہے۔

خلاصہ یہ کہ ایپی جینیٹک میکانزم یادداشت کی تشکیل اور تحفظ کو منظم کرنے میں اہم کردار ادا کرتے ہیں، جو یادداشت کی بیماریوں کے علاج کے لیے نئے مواقع فراہم کرنے اور زیادہ صلاحیت کے حصول کے لیے ہماری یادداشت کو بہتر طور پر فروغ دینے میں مدد کرے گا۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ ہمیں اپنی یادداشت کو بہتر بنانے کی ضرورت ہے، اور Cistanche deserticola ہماری یادداشت کو نمایاں طور پر بہتر بنا سکتا ہے کیونکہ Cistanche deserticola ایک روایتی چینی دوا ہے جس میں بہت سے منفرد اثرات ہیں، جن میں سے ایک یادداشت کو بہتر بنانا ہے۔ Cistanche deserticola کی افادیت اس میں موجود مختلف فعال اجزاء سے آتی ہے، بشمول tannic acid، polysaccharides، flavonoid glycosides، وغیرہ۔ یہ اجزاء دماغ کی صحت کو کئی طریقوں سے فروغ دے سکتے ہیں۔

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

ہسٹون ڈیمیتھیلیس KDM5 ہسٹون H3K4me3 ڈیمیتھیلیشن کے لیے ذمہ دار ہے اور ٹرانسکرپشنی طور پر ایکٹیو جینز [32] کے جین اظہار کو منظم کرتا ہے۔ KDM5 کے پورے جسم یا آنتوں کی مخصوص رکاوٹ آنتوں کے اپکلا رکاوٹ کو نقصان پہنچاتی ہے اور گٹ مائکرو بائیوٹا میں پرجاتیوں کی تعداد کو کم کرتی ہے۔

کے ڈی ایم 5 اتپریورتی مکھی بہت کم عمر کا مظاہرہ کرتی ہے [33]۔ ڈروسوفلا میں KDM5 اتپریورتن پروٹو بیکٹیریا کی سطح کو بڑھاتا ہے اور Firmicutes کی سطح کو کم کرتا ہے۔

آرڈر کی سطح پر، Sphingomonadales، Enterobacteriales، اور Xanthomonadales غالب ہیں جبکہ KDM5 اتپریورتی مکھیوں میں Lactobacillales، Bacteroidales، اور Bifidobacteriales کم پائے جاتے ہیں۔

اینٹی بائیوٹک علاج میں اضافہ ہوتا ہے جبکہ L. Plantarum L168 کے ساتھ پروبائیوٹک علاج ان فینوٹائپس کو بچاتا ہے۔ RNAsequencing IMD پاتھ وے کی ایکٹیویشن میں KDM5 کے ایک اہم کردار کو ظاہر کرتی ہے اور نیچے دھارے کے عوامل کی تیاری میں، بشمول diptericin A (DptA)، attacin-B (AttB)، اور RE isoformof peptidoglycan recognition protein LC (PGRP-LC-RE) [ 32]۔

یہ مطالعات اس بات کا ثبوت دیتے ہیں کہ مائکرو بائیوٹا کو ریگولیٹ کیا جاسکتا ہے اور عمر بڑھنے کے عمل میں ایپی جینیٹک میکانزم کے ساتھ مل کر کام کرتے ہیں۔

2.4 ڈروسوفلا میں مائکرو بائیوٹا کو نشانہ بنانے والی اینٹی ایجنگ تھراپی

بڑھاپے میں مائیکرو بائیوٹا کے مالیکیولر میکانزم پر تحقیق کے متوازی طور پر، سائنسدان ڈروسوفلا ماڈل (ٹیبل 1) کا استعمال کرتے ہوئے مائیکرو بائیوٹا کو نشانہ بنانے والی اینٹی ایجنگ دوائیوں کی شناخت کے لیے وقف ہیں۔

Carrageenan oligosaccharide (CAO)، جو سمندری سرخ طحالب سے ماخوذ ہے، نے گٹ مائکروبیوٹا کے تنوع اور مرد ڈروسوفلا میں Commensalibacter کی کثرت کو بڑھا کر لمبی عمر، حرکت پذیری کے رویے، اور فیکنڈیٹی کو مؤثر طریقے سے بہتر بنایا [34]۔

Agar oligosaccharide (AOS) ایک سمندری پری بائیوٹک ہے جو لمبی عمر اور صحت کو فروغ دیتا ہے۔ ڈروسوفلا ماڈل میں، AOS نہ صرف آنتوں کے مدافعتی نظام سے متعلق IMD کے راستوں کو نمایاں طور پر متحرک کرتا ہے بلکہ عمر اور آکسیڈیٹیو تناؤ کے خلاف مزاحمت کو بھی بڑھاتا ہے [35]۔

AOS بوڑھے ڈروسوفلا میں مائکرو بائیوٹا کے تنوع کو نمایاں طور پر کم کرتا ہے۔ گٹ میں غالب جرثوموں میں، گلوکونوبیکٹر کی کثرت 28.99% سے 69.18% تک بڑھ جاتی ہے جبکہ Lactobacillus اور Acetobacter بہت کم ہیں۔

آبی فربیلو نچوڑ (بھوری طحالب، سیکورہزا پولی شائیڈز) بھی مائیکرو بائیوٹا کی انواع کی فراوانی کو بڑھا سکتے ہیں اور عمر کو بڑھا سکتے ہیں، خاص طور پر زیادہ چکنائی والی اور خشک غذائیں [36]۔

Glucomannan hydrolysates (GMH) Amorphophallus konjac پلانٹ کی جڑ سے ماخوذ ہیں۔ یہ پایا گیا ہے کہ GMH عمر کو بڑھاتا ہے اور ڈروسوفلا گٹ مائکرو بائیوٹا کے تنوع کے بجائے کثرت میں اضافہ کرتا ہے [37]۔

انولین ایک قابل افزائش غذائی ریشہ ہے جو پھلوں، سبزیوں اور جڑی بوٹیوں میں موجود ہے۔ Inulin آنتوں کے مائکرو بائیوٹا پر اثر انداز ہو کر صرف نر مکھیوں میں عمر کو طول دیتا ہے۔ Lactobacillaceae معیاری خوراک پر نر مکھیوں کا غلبہ ہے، جبکہ Streptococcaceae مردوں میں افزودہ ہوتا ہے جو انولین کے اندر کھلایا جاتا ہے [38]۔

saccharides کے علاوہ، ursolic acid (UA)، ایک قدرتی triterpenoid، ڈروسوفلا [39] میں مردوں کی چڑھنے کی صلاحیت اور عمر کے لیے فائدہ مند ہے۔ UA نے مائکرو بائیوٹا کی بیکٹیریل ساخت اور آبادی کی تقسیم کو متاثر کیا۔ ایکٹینوبیکٹیریا وہ فائیلا ہیں جو UA سپلیمنٹیشن کے بعد وافر مقدار میں نمایاں فرق کو ظاہر کرتے ہیں۔

بہتر عمر اور حرکت کو ختم کر دیا جاتا ہے جب ڈروسوفلا کو ایکسینک حالات میں اٹھایا جاتا ہے، اس بات کی تصدیق کرتے ہیں کہ UA کے اینٹی ایجنگ اثرات گٹ مائکرو بائیوٹا پر انحصار کرتے ہیں۔ اسی طرح کے مشاہدات فارلیٹوچولک ایسڈ (LCA) بھی پائے جاتے ہیں، جو پرائمری بائل ایسڈز سے گٹ مائکرو بائیوٹا کے ذریعے پیدا ہونے والا ثانوی بائل ایسڈ ہے۔ اینٹی بائیوٹکس عمر میں توسیع پر اس کے فائدہ مند اثرات کو روکتی ہیں [40]۔

"جو آپ کو نہیں مارتا وہ آپ کو مضبوط بناتا ہے۔" لاروا سٹیج پر آکسیڈینٹس کے علاج کی کم خوراکیں، بشمول tert-butyl hydroperoxide (tBH) اور paraquat، ڈروسوفلا کی عمر میں اضافہ کرتی ہیں [41]۔ میکانزم کے مطالعہ سے پتہ چلتا ہے کہ وہ A کو کم کرتے ہیں۔

آنت میں لییکٹوباسیلس پرجاتیوں کے بجائے acetic، Komagataeibacterhaptics، اور Acetobacteraceae۔ G418، ایک اینٹی بائیوٹک کو نشانہ بنانے والا A. aceti اور L. Plantarum کو افزودہ کرنے والا، لمبی عمر کو بھی فروغ دیتا ہے۔

فائدہ مند اثرات کو مزید اگلی نسل میں منتقل کیا جا سکتا ہے۔ مزید تجربات سے پتہ چلتا ہے کہ A. acetic عمر بڑھنے کے دوران IMD کے راستے اور آنتوں کی خرابی کو چالو کرتا ہے، جسے tBDH علاج سے ختم کر دیا جاتا ہے۔

کیمیائی علاج کے علاوہ، ظاہری روشنی جیسے جسمانی عوامل بھی اثر انداز ہوتے ہیں۔ 600 lx اور 100 lx کی شدت پر 12 h روشنی اور 12 h سیاہ رنگ کے ساتھ مخصوص LED کے ساتھ علاج، نیلی روشنی (457 ± 30 nm) یا سرخ روشنی (675 ± 75 nm) کی بجائے سبز روشنی (550 ± 68 nm) ڈروسوفلا کی عمر بڑھاتا ہے [42]۔

Doxycycline (DOX)، ایک کیمیکل جو بیکٹیریا کے بوجھ اور تنوع کو روکتا ہے، سبز روشنی کے اینٹی ایجنگ اثرات کو ختم کرتا ہے۔ مستقبل میں، جسمانی محرک پر مبنی غیر ناگوار تھراپی کو چارہ اور بڑھاپے سے متعلق عوارض تیار کیا جا سکتا ہے۔

اگرچہ اینٹی ایجنگ مداخلت کے بارے میں تحقیق تیزی سے آگے بڑھ رہی ہے، لیکن یہ بات ذہن نشین کر لینی چاہیے کہ متعدد مطالعات صرف علاج کے بعد عمر میں توسیع کے متوازی تنوع اور/یا مائیکرو بائیوٹا کی کثرت کو ظاہر کرتی ہیں [34–38]

مزید تجربات ایکسینک کلچر، اینٹی بائیوٹکس کے علاج، اور مائکروبیل آبادیوں کو دوبارہ متعارف کرانے کے لیے کیے جانے چاہئیں تاکہ یہ واضح کیا جا سکے کہ آیا ان علاج کے طریقوں کے اینٹی ایجنگ اثرات صرف مائکرو بائیوٹا کو نشانہ بنانے پر ہیں۔

3. ڈروسوفلا AD ماڈل میں گٹ مائکروبیوٹا

3.1 انسانی AD میں مائکرو بائیوٹا

الزائمر کی بیماری (AD) پرانی آبادی میں ڈیمینشیا کی سب سے زیادہ عام وجہ ہے [43]۔ AD کی پیتھولوجیکل خصوصیات میں امیلائڈ پلاک، تاؤ پروٹین کا ہائپر فاسفوریلیشن، اور نیورونل نقصان [44] شامل ہیں۔

تاؤ ایک مائیکرو ٹیوبول سے وابستہ پروٹین ہے اور AD کے مریضوں میں ہائپر فاسفوریلیٹ ہو سکتا ہے، جو اس کے مجموعے کو الجھنے کا باعث بنتا ہے۔ Amyloid (A ) BACE اور secretases کے ذریعے APP کی ترتیب وار پروسیسنگ سے اخذ کیا گیا ہے۔

A کی زیادہ پیداوار یا ناکافی کلیئرنس سینائل پلاک کی تشکیل کا باعث بنتی ہے۔ APP اور PS1/2 کے تغیرات عام طور پر ابتدائی شروع ہونے والے خاندانی الزائمر کی بیماری (FAD) میں پائے جاتے ہیں۔ تاہم، چونکہ AD کے زیادہ تر کیسز چھٹپٹ اور دیر سے شروع ہوتے ہیں، اس لیے ایٹولوجی اب بھی مضحکہ خیز ہے۔

یہ اطلاع دی گئی ہے کہ ڈیمنشیا کے 85% مریضوں میں گٹ مائکرو بائیوٹا میں تبدیلی ہوتی ہے [45]۔ AD کے مریضوں میں گٹ مائکرو بائیوٹا کے تنوع میں نمایاں کمی واقع ہوئی ہے [46]۔

بیکٹیرائڈز، لیچنوسپائریسی، ای رییکٹیل بٹیریوبریو/ایوبیکٹیریم/کلسٹریڈیم فرمکیوٹس، اور بیفائیڈوبیکٹیریم کی کثرت کم ہو جاتی ہے جبکہ رومینوکوکس، ایکٹینوبیکٹیریا، ایسچریچیا/شگیلا، او کا بوجھ کم ہو جاتا ہے۔ splanchnicus، Bacteroidetes نمایاں طور پر بڑھتا ہے [46-49].

ان میں سے، Escherichia Shigella، Odoribacter splanchnicus، اور Klebsiella نمونیا کو سوزش والی حالتوں سے منسلک ہونا ثابت ہوا ہے جبکہ Butyrivibrio اور Eubacterium کے سوزش کے اثرات ہیں۔

AD کے لیے بنیادی میکانزم کو واضح کرنے کے لیے کئی ڈروسوفلا ماڈلز قائم کیے گئے ہیں، بشمول elav-Gal4؛ UAS-BACE/UAS-APP ماڈل، elav-Gal4؛ UASA 42 ماڈل، اور GMR-A 42 ماڈل، جو AD روگجنن میں مائیکرو بائیوٹا کے تعاون پر تحقیق میں سہولت فراہم کرتا ہے۔

3.2 elav-Gal4؛ UAS-BACE/UAS-APP ماڈل

elav-Gal4 لائن پین نیورونلی طور پر ڈرائیور پروٹین Gal4 کو ایلاو جین کے فروغ دینے والے کے تحت ظاہر کرتی ہے۔ جب وہ UAS-BACE/UAS-APP لائن کے ساتھ کراس کرتے ہیں، نتیجے میں F1 جینوٹائپ کے ساتھ اڑ جاتا ہے leave-Gal4؛ UAS-BACE/UAS-APP دماغ میں A پیدا کرتا ہے اور نیوروڈیجنریشن فینوٹائپس کو ظاہر کرتا ہے۔

کیفیر ایک قدرتی پروبائیوٹک مشروب ہے جو لیکٹو بیکیلس کیفیرانوفاسیئنز (21.96%)، لییکٹوباسیلس کیفیری (0.2%)، ایسیٹوبیکٹر فیبرم (0.17%)، لیکٹوکوکس لییکٹس (0) کے ذریعے تشکیل دیا جاتا ہے۔ {8}}04%) اور ریکٹسیالس (0.001%) [51]۔

کیفیر سے علاج شدہ AD جیسے ڈروسوفلاڈی پانی یا دودھ سے علاج شدہ گروپ کے مقابلے میں بہتر عمر اور چڑھنے کی صلاحیت کو ظاہر کرتا ہے۔ مائع مائع تقسیم کیفیر میٹابولائٹس کو بڑھتی ہوئی قطبیت کے ساتھ چار حصوں میں الگ کرتی ہے: ہیکسین (ہیکس)، ڈائیکلورومیتھین (ڈی سی ایم)، ایتھائل ایسٹیٹ (ای ٹی او اے سی)، اور این-بوٹانول (بٹ-او ایچ)۔

تمام فرکشن چڑھنے کی صلاحیت اور AD جیسے ویکیولر لیشنز کو بہتر بناتے ہیں جبکہ EtOAc (0.5 mg/mL) اور ButOH (0.5 mg/mL) فریکشن AD جیسے ڈروسوفلا کی عمر کو بڑھاتے ہیں۔

GC-MS تجزیہ 117 مرکبات کی شناخت کرتا ہے جو تمام حصوں کے ذریعہ مشترکہ ہیں، بشمول شارٹ چین فیٹی ایسڈز (SCFAs) جو AD ڈروسوفلا اور چوہوں میں کم ہیں۔ Synbiotic فارمولیشن پروبائیوٹک فارمولیشن (Lactobacillus plantarum NCIMB 8826 (Lp8826)، L. fermentum NCIMB 5221 (Lf5221)، اور Bifidobacteria longum spp کے امتزاج سے حاصل کی جا سکتی ہے۔

infantis NCIMB 702255 (Bi702255)) اور TFLA کے 0.5% کے ساتھ (معدے کے ٹانک Triphala سے پولیفینول پلانٹ کا عرق) پاؤڈر [52]۔

Synbiotic Treatment neurodegeneration کو بہتر بناتا ہے جیسا کہ زندہ رہنے، حرکت پذیری، A جمع، اور acetylcholinesterase (ACh) سرگرمی فلائی ہیڈز سے ماپا جاتا ہے۔ میکانزم کے مطالعہ سے پتہ چلتا ہے کہ Synbiotic علاج سے Drosophila انسولین نما پیپٹائڈ (dip)2، dilp3، اور INR کے اظہار میں کمی آتی ہے اور ADflies کے انسولین سگنلنگ میں ڈاون اسٹریم ٹرانسکرپشن فیکٹر dFOXO کو اپ گریڈ کرتا ہے۔

پیدائشی مدافعتی عنصر ڈوئل آکسیڈیز، آئی ایم ڈی، اور آئی ایم ڈی ڈاون اسٹریم فیکٹرز (سائٹوکائن نما مدافعتی ثالث ریلیش، اٹیکن اے، ڈپٹرسن، ڈیفینسن) کا اپ گریجولیشن AD فلائیز میں synbiotic کھانا کھلانے سے ختم ہو جاتا ہے۔

Synbiotic علاج کل آکسیڈینٹس کی سطح کو بھی کم کرتا ہے، اور لپڈ پیرو آکسیڈیشن (LPO) اور ETC کمپلیکس کی سرگرمی کو بچاتا ہے۔ Synbiotic کھانا کھلانے کے فائدہ مند اثرات PPAR پر انحصار کرتے ہیں جیسا کہ بسفینول A diglycidyl ether (BADGE) سے ثابت ہوتا ہے، جو ایک PPAR مخالف علاج ہے۔

3.3 GMR-A 42 ماڈل

جب UAS-A 42 کنواریوں کو گلاس ملٹیمر رپورٹر-Gal4 (GMR-Gal4) مردوں کے ساتھ کراس کیا جاتا ہے، تو اولاد نیوروڈیجنریشن کے طور پر آنکھ کی کھردری فینوٹائپ کا مظاہرہ کرے گی۔ یہ بڑے پیمانے پر AD سے وابستہ میکانزم کے اسکریننگ اسیس میں استعمال ہوتا ہے۔

آئی جی ایم آر-اے 42 مکھیوں کی خرابی کو لیکٹو بیکیلس سکی پروبیو 65 ، لیکٹو بیکیلسپراسیسی 0291 ، اور لیکٹو بیکیلس پلانٹیرم ڈی آر 7 (ڈی آر 7) کے ذریعہ وولباچیا اور ایسٹروفومون کی کثرت اور ایکٹروفوموناس کی کثرت میں اضافہ ہوا ہے۔

PICRUST تجزیہ، پیشن گوئی شدہ فنکشنل میٹاجینوم بنانے کا ایک ٹول، ظاہر کرتا ہے کہ وولباچیا نیوروڈیجنریشن کے ساتھ مثبت طور پر منسلک ہے، جیسے پارکنسنز، ہنٹنگٹن، اور الزائمر کی بیماریاں، جبکہ سٹینوٹروفوموناس اور ایسیٹوبیکٹر کے مخالف اثرات ہوتے ہیں۔

For more information:1950477648nn@gmail.com