माइक्रोबायोटा: NIH ह्यूमन माइक्रोबायोम प्रोजेक्ट – PMC

मानव माइक्रोबायोटा: एक “गुप्त अंग” के रूप में माइक्रोऑर्गानिज्मों की दुनिया और स्वास्थ्य पर उनका प्रभाव

परिचय: माइक्रोबायोटा अवधारणा का परिभाषा और ऐतिहासिक विकास

जब मानव शरीरको एकल जीव के रूप में नहीं, बल्कि करोड़ों सूक्ष्मजीवों से बने जटिल में जीने वाले बहुकोषीय जीव के रूप में सोचा जाए तो यह और भी अच्छी तरह समझा जाता है। यह सूक्ष्म चक्र मानव जीनोम से लगभग दस गुना अधिक जीन धारण करता है और अपनी जैव-रासायनिक गतियों से हमारे स्वास्थ्य को गहराई से प्रभावित करता है, जिसका नाम का नाम दिया गया है। मिक्रोबायोटा शब्द किसी विशेष वातावरण में पाए जाने वाले सभी सूक्ष्मजीव जनसंख्याओं को दर्शाता है; इसके विपरीत, इन जीवों के जीनीय माध्यम का समग्र नाम (microbiome) कावचा से व्यक्त किया जाता है।

ऐतिहासिक रूप से माइक्रोस्कोपिक जीवन और मानव के बीच संबंध को एंटोनी वान लीउवेनहोक द्वारा सन 17वीं शताब्दी में अपने मुख में देखे गए जीवित जीवों से ट्रैक किया जा सकता है; हालांकि, माइक्रोबायोटा की सिस्टेमैटिक और जीनोमिक स्तर पर जांच करने का माध्यम केवल पिछले तीन दशकों से ही है। इस क्षेत्र में एक तीर्थक्षेत्र तकनीकों के विकास के रूप में साबित हुआ। विशेष रूप से 16S rRNA जीन के amplicon सीक्वेंसिंग और मेटाजीनोमिक दृष्टिकोणों के कारण, अब सांस्कृतिक रूप से उगाए जा सकने वाले बहुत सारे बैक्टीरिया की प्रजातियों की भी पहचान करना संभव हो गया है।

अमेरिकी युक्त राज्यों का राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान (NIH) (Human Microbiome Project – HMP) इस अनुसंधान क्षेत्र में संस्थागतीकरण में एक क्रिटिकल भूमिका निभा रहा है। प्रोजेक्ट का मुख्य लक्ष्य कम से कम 250 “स्वस्थ” स्वयंसेवकों से बहु-क्षेत्रीय नमूने लेकर मानव माइक्रोमाइक्रोबियोम का वर्णन करना; माइक्रोबायोटा में परिवर्तन और स्वास्थ्य/रोग के बीच संबंधों को उजागर करना और वैज्ञानिक समुदाय को एक मानकीकृत डेटा स्रोत प्रदान करना के रूप में सारांशित किया जा सकता है। यह प्रोजेक्ट माइक्रोबायोटा अनुसंधानों के अब व्यक्तिगत प्रयोगशाला अनुसंधानों से निकलकर के विज्ञान की दिशा में बदलने का प्रमाण है।

सूक्ष्मजीवों की संरचना और जैव-विविधता की यंत्रणाएँ

मिट्टी, आंतों और त्वचा के पारिस्थितिक तंत्रों में होने वाली विविधता

मानव माइक्रोमिक्रोकॉम, शरीर के विभिन्न भागों के अनुसार उल्लेखनीय रूप से अलग-अलग होने वाले इकोसिस्टम से बना होता है। प्रत्येक भाग अपने अनुसार विशेष भौतिक-रासायनिक स्थितियाँ (ऑक्सीजन का स्तर, pH, पोषक तत्त्वों की उपलब्धि) रखता है, जिसके कारण चयनात्मक दबाव के अधीन अद्वीय जीव-बाड़ों (पॉपुलेशन) का विकास होता है।

• आंतीय माइक्रोमाइक्रोकॉम्यूनीटी:FirmicutesBacteroidetes
• मुख माइक्रोमाइक्रोकॉम्यूनिटी:
• चिल्ट माइक्रोमाइक्रोकॉम्यू:

सूक्ष्मजीव-व्यक्ति प्रभाव-परस्पराचार के मूल मेकानिज्म

सूक्ष्म जीवों का हमारे स्वास्थ्य पर प्रभाव यादृच्हिक नहीं होता, बल्कि वे के माध्यम से कार्य करते हैं:

1. चापीय संश्लेषण और ऊर्जा उत्पन्नीकरण:क्षुद्र श्रृंखला वसा अम्लों

2. विटामिन संश्लेषण:

3. कॉलोनाइज़ेशन दिरोक्षता (colonization resistance):

4. बाध्यक्षमता प्रणाली का प्रशिक्षण:

स्वास्थ्य-रोग संबंध: क्लिनिकल और क्षेत्रीय आयाम

मेटाबॉलिक बीमारियां और शोथ प्रक्रियाएं

माइक्रोमाइक्रोकॉम असंतुलन, के नाम से जाने जाने वाली स्थिति में विविधता की घटावट या संरचनात्मक विचलन से लाख़िर किया जाता है। शोध डिस्बायोसिस को स्थायी स्थितियों—जैसे मोापन, टाइप 2 मधुमेह, शोथपूर्ण बीमारी वाले बाहरियाँ (IBD) और चापी सिंड्रोम—से जोड़ते हैं। हालांकि, इन अध्ययनों में से अधिकांश स्तर पर ही सीमित रह जाते हैं, और कारण-परिणाम संबंध को स्पष्ट रूप से स्थापित करने के लिए दीर्घकालिक प्रयोगात्मक डिज़ाइनों की आवश्यकता है।

सूक्ष्म जीवन-मस्तिषक प्रभाव (आंत-मस्तिषक अक्स)

आधिक वर्षों का एक सबसे गतिशील अनुसन्धान क्षेत्र गुत् माइक्रोबाइट (गुत् की जीव-जंतु प्रजातियाँ) और केंद्रीय तंत्राणु तंत्र (स्नायु तंत्र) के बीच का द्विमुखी संचार मार्ग है। इस अक्ष को प्रणालीगत शोथ के बीच मार्ककर्ताओं और बैक्टीरियल मेटाबॉलिट्स के न्यूरोहार्मोनल मार्गों को सक्रिय करने के माध्यम से कार्य करता है। अवसाद, चिंता विकारों और न्यूरोडीजनेरेटिव रोगों में माइक्रोबाइट प्रोफाइल के बीच संबंध सक्रिय रूप से जाँचे जा रहे हैं; हालाँकि, यह बात ज़ोर देकर कहनी चाहिए कि क्लिनिकल प्रयोग में बदले जाने के साक्ष्य का स्तर अभी भी शुरुआती चरण में है।

चिकित्सकीय हस्तक्षेप विधियाँ

सूक्ष्मजीवों का मॉड्यूलेशन आधुनिक चिकित्सा में हर बार ज्यादा ध्यान आकर्षित कर रहा है:

• प्रोबायोटिक्स:
• प्रीबायोटिक्स:
• > संक्रमणों में उच्च सफलता अनुपात के साथ उपयुक्त और विषाणुजन्य संभावनाओं के लिए सीधी मुद्दा दृष्टिकोण है।

इन उपचारों के अधिकांश के लिए मानकीकृत, नियंत्रित क्लिनिकल अध्ययनों का पूर्ण करना आवश्यक है; क्योंकि व्यक्तिगत माइक्रोमाइक्रोकॉम प्रोफ़ाइल के व्यक्तिगत प्रतिसादों की भविष्यवाणी करना कठिन बन जाता है।

शैक्षिक मूल्यांन और संदर्भ

मानव माइक्रोमाइक्रोमिक्रोकॉम्यूनी अनुसंधान जैव-चिकित्सा विज्ञान की प्राधिक्यमाना को बदलने वाले मुख्य विकासों में से एक का प्रतीक है। यह एक संगठन के “स्वयं” की अवधारणा को विस्तृत करते हुए, इसे जेनेटिक सामग्री से परे, विकासवादी और चयापातीय रूप से परस्पर जुड़े एक (कोशिका-माइक्रोऑर्गानिज़म एकाई) के रूप में पुनः परिभाषित करता है।

इसके साथ-साथ, शैक्षिक कठोरता के दृष्टिकोण से कुछ बातों पर ध्यान देने की आवश्यकता है: पहली बात, ज्यादातर पाया गया नतीजे सहसंबंधी हैं और कारण-परिणाम संबंध को साबित करना कठिन है; दूसरी बात, माइक्रोमाइक्रोबियल प्रोफ़ाइल का व्यक्तिगत भिन्नता मानकीकृत चिकित्सा दृष्टिकोणों को सीमित करती है; तीसरी बात वाणिज्यिक प्रोबायोटिक उत्पादों के प्रचार में वैज्ञानिक पाया गया नतीजों का अतिशायी तरीके से अनुमान लगाने का जोखिम है।

संदर्भ सूची:

1. मानव सूक्ष्मजीव जीवांश परियोजना संघटना. (2012). स्वस्थ मानव सूक्ष्मजीव जीवांश की संरचना, कार्य और विविधता. , 486(7402), 207–214.
2. जैविक अनुसंधान के लिए NIH रोडमैप — मानव माइक्रोबायोम प्रोजेक्ट के आधिकारिक परिभाषाएं और लक्ष्य। नेशनल इंस्टीट्यूट्स ऑफ हेल्थ (NIH)। बेथेस्डा, मेरिलैंड।
3. टर्बॉगा PJ, ले R, महावाल्ड MA, मैगरिनी V, मार्डिस ER, गॉर्डन JI. (2006). एक वामापन-संबंधित माइक्रोबायोम जिसमें ऊर्जा हार्वेस्त करने की वधित क्षमता। , 444(7122), 1022–1025।
4. सेंडर R, फुक्स S, मिलो R. (2016). शरीर में मानव और कोशिकाओं की संख्या के लिए पुनः अनुमान. , 14(12):e2004427.

इस क्षेत्र में अनुसंधानों का भविष्य; लॉंगिट्युडिनल अध्ययन डिज़ाइनों को बढ़ाने, कारण-परिणाम संबंधों को निर्धारित करने और व्यक्तिगत माइक्रोमाइक्रोकॉम आधारित चिकित्सा दृष्टिकोनों की क्लिनिकल मान्यता की जांच करने की ओर होना चाहिए।

उद्गम नोट: यह कार्य https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2792171 पर उपलब्ध अर्किव डेटा का उपयोग करके नवीनीकृत और शैक्षिक प्रारूप में संकलित किया गया है।