वसा को रीसायकल करने के लिए कोशिकाओं की अक्षमता रोग का जादू कर सकती है

एनयूएस मेडिसिन में बायोकेमिस्ट्री और इम्यूनोलॉजी ट्रांसलेशनल रिसर्च प्रोग्राम (टीआरपी) विभाग से एसोसिएट प्रोफेसर गुयेन नाम लॉन्ग के नेतृत्व में, टीम ने पाया कि एसपीएनएस 1 एक सेलुलर गेटकीपर की तरह है जो एक प्रकार के वसा अणु को स्थानांतरित करने में मदद कर सकता है जिसे लिसोफॉस्फोलिपिड्स को लाइसोसोम में लेसोसोम में स्थानांतरित करने में मदद मिल सकती है , सेल का “रीसाइक्लिंग सेंटर।” इन वसा अणुओं को तब सेल कार्यों के लिए पुन: उपयोग किया जाता है। वसा रीसाइक्लिंग सुनिश्चित करके सेलुलर स्वास्थ्य को बनाए रखने में SPNS1IS महत्वपूर्ण है और हानिकारक वसा निर्माण को रोका जाता है।

वसा और अन्य सेलुलर सामग्री तीन मुख्य मार्गों के माध्यम से लाइसोसोम तक पहुंचती है: एंडोसाइटोसिस, phagocytosisऔर भोजी। एंडोसाइटोसिस में, सेल उन्हें पुटिकाओं के भीतर लपेटकर बाहर से सामग्री में ले जाता है, जो उन्हें ब्रेकडाउन के लिए लाइसोसोम तक ले जाता है। फागोसाइटोसिस में, मैक्रोफेज जैसे प्रतिरक्षा कोशिकाएं शरीर के सफाई चालक दल की तरह काम करती हैं, क्षतिग्रस्त कोशिकाओं या कीटाणुओं जैसे बड़े कणों को निगलती हैं और उन्हें लाइसोसोम में भेजती हैं। अंत में, ऑटोफैगी में, सेल अपने स्वयं के क्षतिग्रस्त हिस्सों को साफ करता है, जैसे कि पुराने माइटोकॉन्ड्रिया, उन्हें एक झिल्ली बुलबुले में लपेटकर एक ऑटोफैगोसोम नामक। यह बुलबुला तब लाइसोसोम के साथ विलय हो जाता है, जहां सेल को स्वस्थ रखने के लिए सामग्री को तोड़ दिया जाता है और पुनर्नवीनीकरण किया जाता है।

एक बार जब वसा लाइसोसोम में टूट जाती है, तो वे सेल में कई महत्वपूर्ण भूमिकाएँ निभाते हैं। एक झिल्ली मरम्मत और रखरखाव है। टूटे हुए वसा वाले घटक, जैसे फॉस्फोलिपिड और स्फिंगोलिपिड्ससेल के सुरक्षात्मक झिल्ली को पुनर्निर्माण और बनाए रखने के लिए पुन: उपयोग किया जाता है। वसा भी ऊर्जा उत्पादन में मदद करते हैं, क्योंकि उनमें से कुछ को सेल की गतिविधियों के लिए ईंधन प्रदान करने के लिए संसाधित किया जाता है। इसके अतिरिक्त, कुछ वसा, जैसे कि स्फिंगोसिन -1-फॉस्फेट (एस 1 पी), सेलुलर संचार में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ये सिग्नलिंग अणु कोशिकाओं को विकास, आंदोलन और अस्तित्व जैसी महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं को समन्वित करने में मदद करते हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि शरीर सुचारू रूप से काम करता है।

पिछले एक अध्ययन में, एनयूएस मेडिसिन टीम ने दिखाया है कि यदि एसपीएनएस 1 ठीक से काम नहीं करता है, तो यह कोशिकाओं के अंदर लिपिड कचरे का निर्माण करता है, जिससे मनुष्यों में लाइसोसोमल भंडारण रोगों (एलएसडी) के रूप में जाना जाता है। LSDs Lysosome की रीसाइक्लिंग प्रक्रिया में समस्याओं के कारण 50 से अधिक दुर्लभ आनुवंशिक विकारों का एक समूह है। गौचर रोग, टाय-सैक्स रोग, नीमन-पिक रोग, और पोम्पे रोग जैसे रोगों में कोशिकाओं में अपशिष्ट बिल्डअप से परिणाम होता है, जिससे गंभीर स्वास्थ्य मुद्दे होते हैं। पार्किंसन और अल्जाइमर रोगों में लाइसोसोमल रीसाइक्लिंग मार्ग की शिथिलता भी पाई जाती है।

यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्सास साउथवेस्टर्न मेडिकल सेंटर (यूटीएसडब्ल्यू) से प्रोफेसर ज़ियाओचुन ली के समूह के सहयोग से, टीम ने क्रायोइलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (क्रायो-ईएम) नामक एक तकनीक का उपयोग किया और एसपीएनएस 1 की एक विशिष्ट प्रकार के वसा के साथ इंटरैक्शन लेने के लिए कार्यात्मक रीडआउट्स का इस्तेमाल किया। लिसोफॉस्फेटिडिलकोलाइन (एलपीसी), लाइसोसोम में पुनर्नवीनीकरण लिसोफॉस्फोलिपिड्स में से एक। इसने उन्हें इस बात की बेहतर समझ दी कि SPNS1 कैसे काम करता है और यह अपनी नौकरी करने के लिए सेल के वातावरण में कैसे बदलता है।

“लाइसोसोमल भंडारण विकार दुर्लभ आनुवंशिक रोगों का एक समूह है जो तब होता है जब लाइसोसोम महत्वपूर्ण अणुओं को रीसायकल करने में विफल रहता है। हमारे शोध से पता चलता है कि SPNS1 इन बीमारियों को रोकने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, यह सुनिश्चित करने के लिए कि वसा ठीक से लाइसोसोम से बाहर ले जाया जाता है,” ए। /प्रो नेगायेन। “अब हम इस बारे में अधिक समझते हैं कि हमारी कोशिकाएं परमाणु स्तर पर इन वसा अणुओं को कैसे पुन: चक्रित करती हैं, और यह हमें उन बीमारियों के लिए नए उपचार विकसित करने में मदद कर सकती है जहां SPNS1 इरादा के रूप में काम करने में विफल रहता है। “

टीम ने यह भी पुष्टि करने के लिए प्रयोगों को चलाया कि प्रोटीन लाइसोसोम से बाहर वसा को स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक है और यह कि SPNS1 के कुछ हिस्से इसके कार्य के लिए महत्वपूर्ण हैं। अध्ययन में निम्नलिखित प्रमुख निष्कर्षों का पता चला:

• SPNS1 एक गेट की तरह काम करता है, खोलने और बंद करने के लिए वसा को लाइसोसोम से बाहर जाने देता है।
• यह सेल के वातावरण से विशिष्ट संकेतों पर निर्भर करता है ताकि यह पता चले कि कब और बंद करना है।
• SPNS1 में उत्परिवर्तन वसा परिवहन के साथ समस्याओं का कारण बन सकता है, जिससे कोशिकाओं और मानव रोगों के अंदर कचरे का निर्माण हो सकता है।

“हम इस शोध की क्षमता के बारे में उत्साहित हैं कि इन दुर्लभ बीमारियों वाले रोगियों के लिए एक वास्तविक अंतर बनाने के लिए,” एनयूएस मेडिसिन में बायोकेमिस्ट्री और इम्यूनोलॉजी टीआरपी विभाग के पेपर के सह-प्रथम लेखक सुश्री हा थि थ्यू होआ ने कहा। । “जबकि इस अध्ययन ने राज्य में SPNS1 पर कब्जा कर लिया, जहां यह वसा लेने के लिए लाइसोसोम की ओर खुलता है, हम अब विपरीत स्थिति को समझने के लिए काम कर रहे हैं, जहां यह लाइसोसोम से बाकी सेल की ओर खुलता है। यह हमें पूरी तरह से समझने में मदद करेगा कि कैसे SPNS1 अपने परिवहन चक्र को पूरा करता है। “

शोधकर्ता संभावित छोटे अणुओं की भी खोज कर रहे हैं जो SPNS1 गतिविधि को संशोधित कर सकते हैं, जिसका उद्देश्य लाइसोसोमल स्टोरेज रोगों के लिए लक्षित दवाओं को विकसित करना है।