दिल एक अंग का एक अद्भुत काम है। हर गुजरते मिनट के साथ, मानव हृदय रक्त के एक गैलन पर मंथन करता है जो ऑक्सीजन और पोषक तत्वों के साथ शरीर के बाकी हिस्सों को ईंधन देता है। एक औसत व्यक्ति के जीवनकाल में, दिल तीन अरब से अधिक बार हराएगा, कुछ 1, 200 ओलंपिक आकार के पूल को भरने के लिए पर्याप्त रक्त पंप करेगा।
काम के वर्षों में कठिन होने के बाद, मांसपेशियों को पतला होना पड़ता है। एक अतिरंजित लोचदार की तरह, दिल अंततः अपनी लचीलापन खो देता है, लगातार दिल की विफलता का खतरा बढ़ाता है।
आज, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन डिएगो के वैज्ञानिकों ने रिपोर्ट किया है कि दिल के रीमॉडेलिंग प्रोटीन के उच्च स्तर को बनाए रखने के लिए फल मक्खियों ने बहुत लंबे जीवन का आनंद लिया। उनके निष्कर्ष मांसपेशियों के ऊतकों में संरचनात्मक संशोधनों को चयापचय परिणामों पर टाई करने वाले पहले हैं जो अंततः दीर्घायु को प्रभावित करते हैं।
जबकि हृदय की कोशिकाओं में यकृत जैसे अन्य अंगों की पुनर्योजी क्षमता नहीं होती है, हृदय एक व्यापक मरम्मत किट के साथ आता है। एक मानव हृदय अपनी अपेक्षित वारंटी से परे दशकों तक चार्ज कर सकता है, पुरानी संरचनाओं को पुनर्जीवित करने और फिर से तैयार करने के लिए बैकअप विधियों की एक बीवी की तैनाती करते हुए भी जब कोशिकाएं अपना आकार खोना शुरू कर देती हैं। जब एक दिल की संरचनात्मक अखंडता से समझौता किया जाता है, तो प्रोटीन का एक सूट जल्दी से नींव में दरारें हटाने के लिए स्वीप करता है।
दिल के निपटान में सबसे शक्तिशाली उपकरणों में से एक है vinculin- एक प्रोटीन कोशिकाओं के सुपर गोंद के समान है। दिल की उम्र की दीवारों में कोशिकाओं के रूप में, वे एक-दूसरे से दूर होने लगते हैं और मर जाते हैं, जिससे दिल के लिए प्रत्येक लयबद्ध निचोड़ को निष्पादित करना अधिक कठिन हो जाता है। Vinculin एक दूसरे को और आसपास के मैट्रिक्स में कोशिकाओं को लंगर डालता है जो हृदय को बाहरी वातावरण के साथ संवाद करने की अनुमति देता है। मांसपेशियों पर तनाव के दशकों के बाद यह प्रोटीन तेजी से आवश्यक हो जाता है, और उम्र के साथ दिल में उत्पादन बढ़ता है, जिससे कोशिकाओं को वृद्ध ऊतक में दरारें होती हैं। कृंतक जीन की टूटी हुई प्रतियों के साथ कृन्तकों और मानव रोगियों दोनों को जीवन में बाद में दिल की विफलता का उच्च जोखिम है।
अंततः, हालांकि, रीमॉडेलिंग केवल इतनी दूर चली जाती है: कुछ में, विसंगति की स्थिति विनकुलिन की शक्ति को पुनर्जीवित करने पर भी हावी हो जाती है, और हृदय विफल हो सकता है। और जैसे-जैसे वैश्विक औसत जीवन प्रत्याशा बढ़ती जाती है, वैसे-वैसे बुजुर्गों की हृदय संबंधी जटिलताओं के बारे में चिंता होती जाती है। 2030 तक, अमेरिकियों का एक चौथाई 65 वर्ष की आयु से ऊपर होगा। पुरानी पीढ़ी में हृदय रोग की शुरुआत को जारी रखने के लिए, मानव आबादी के साथ तालमेल बनाए रखने के लिए प्रौद्योगिकी के विकास को तेज करना चाहिए।
दिल के कार्य और दीर्घायु के प्रतिच्छेदन का अध्ययन करने के लिए, बायोइन्जीनियर आयला सेशंस और एडम एंगलर ने उपकरण के विकास का लाभ उठाने का फैसला किया, जो पहले से ही हृदय की उपचार क्षमता को अपनी सीमा तक धकेल कर प्रदान किया है।
तीन साल पहले, वरिष्ठ लेखक एडम एंगलर के समूह ने बुढ़ापे में जानवरों के दिलों को रखने में विनकुलिन के महत्व का प्रदर्शन किया था। यह दिखाने के बाद कि चूहों और गैर-मानव प्राइमेट्स के वृद्ध दिल अधिक विनकुलिन का निर्माण करते हैं, वे विन्कुलिन को रैंप करने या इसे पूरी तरह से हटाने के परिणामों के बारे में सोचते थे।
आनुवंशिक रूप से हेरफेर करने वाले कृन्तकों या बंदरों की महंगी और समय लेने वाली नुकसान को रोकने के लिए, शोधकर्ताओं ने फल मक्खियों में अपने प्रयोगों का मॉडल तैयार किया। केवल एक महीने से अधिक उम्र के साथ, ये कीड़े कुछ हफ्तों में किशोर से जराचिकित्सा तक जा सकते हैं। और जब हम कीटों को विदेशी कीटों के रूप में देखते हैं, तो मनुष्य और मक्खियों को वास्तव में बहुत कुछ मिलता है। फलों के मक्खी के अंगों में चूहों और प्राइमेट्स जैसे स्तनधारियों के साथ संरचनात्मक समानता की एक आश्चर्यजनक मात्रा होती है, और 80 प्रतिशत से अधिक जीन जिसमें मक्खी के दिल का निर्माण करने के निर्देश होते हैं, लोगों में प्रतिबिंबित होते हैं।
"फल मक्खी दिल संरचनात्मक रूप से मानव कोशिकाओं के समान हैं, " एंग्लर बताते हैं। “लेकिन उनका शरीर विज्ञान इतना सरल है। यह उन्हें अध्ययन के लिए आदर्श बनाता है। ”
और, मनुष्यों की तरह, पुरानी मक्खियों का दिल विफल हो जाता है।
अपने मूल काम में, एंग्लर और उनकी टीम ने हृदय ऊतक में ओवरड्राइव में विनकुलिन के उत्पादन को किक करने के लिए मक्खियों के एक समूह को काट दिया। जैसी कि उम्मीद थी, अधिक विनकुलिन के साथ प्रबलित दिल मजबूत रहे, यहां तक कि मक्खियों के वृद्ध होने पर भी, स्वस्थ ऊतक की पम्पिंग दक्षता की नकल करते हुए।
एंग्लर के आश्चर्य के लिए, दिल में अतिरिक्त विनकुलिन को क्रैंक करने से भी "सुपरफ्लीज़" का निर्माण हुआ, उल्लेखनीय रूप से लंबी उम्र के साथ, कभी-कभी मक्खी के जीवनकाल को दोगुना करने के लिए। लेकिन जब यह इस विचार का समर्थन करता था कि विनकुलिन एक दिल के ऊतकों की धुन के लिए महत्वपूर्ण था, शोधकर्ताओं ने यह नहीं समझा कि यह कैसे या क्यों मक्खियों को लंबे समय तक जीवित रहने में मदद कर रहा था।
रहस्य को सुलझाने के प्रयास में, प्रमुख लेखक आयला सेशंस ने कई अलग-अलग कोणों से सुपरफ्लाइज़ के एक ही तनाव के स्वास्थ्य और दीर्घायु की निगरानी की। एक बार फिर, सुपरफ़्लिज़ ने अपने नियमित साथियों को पीछे छोड़ दिया- लेकिन सत्रों ने अतिरिक्त रूप से पाया कि उन्होंने बेहतर एथलेटिक क्षमता का प्रदर्शन भी किया, जिससे उनकी न्यूफ़ाउंड शक्तियों का उपयोग फर्श और बड़े आकार की दीवारों पर छानने के लिए किया गया।
क्या अधिक है, मानव एथलीटों की तरह, सुपरफ़ाइले अपने आंदोलनों को शक्ति देने के लिए ऑक्सीजन और चीनी का उपयोग करने में अधिक कुशल थे। जब सत्रों ने मक्खियों को ग्लूकोज के एक लेबल के रूप में खिलाया, तो उन्होंने देखा कि मक्खियों के आहार से शक्कर को हाइपर-कुशल रास्तों में फ़नल किया जा रहा है जो कोशिकाओं के लिए अतिरिक्त ईंधन का मंथन करते हैं। वास्तव में, इन सुपरफ्लाइज़ ने अन्य समूहों से लंबे समय तक काम करने वाली मक्खियों की तरह ही ऊर्जावान देखा- सिवाय उन मक्खियों के जिनकी जीवनशैली में बदलाव आया (जैसे कि कैलोरिक प्रतिबंध), न कि आनुवांशिक। किसी तरह, भले ही विनकुलिन के अतिरिक्त संरचनात्मक गोंद को शरीर के केवल एक विशिष्ट हिस्से में वापस लाया गया था, यह परिवर्तन समग्र स्वास्थ्य पर मजबूत और दूरगामी परिणाम था।
"लाखों कोशिकाओं में से [मक्खी में], सिर्फ 102 कोशिकाएं [हृदय में] इस प्रणालीगत प्रभाव को पैदा करती हैं, " एंगलर कहते हैं। "और यह हमारे लिए बहुत आश्चर्यजनक था।"
यह पहली बार है कि शोधकर्ताओं ने कोशिकाओं के यांत्रिकी में चयापचय में बदलाव को जोड़ा है, और यह जानकारी प्रदान कर सकता है कि कैसे एक मजबूत दिल एक स्वस्थ चयापचय बनाए रखता है। सत्र और एंगलर ने सिद्ध किया कि सुपरफ्लिक दिल की बढ़ी हुई ताकत वह है जो सभी को अलग करती है। उन्हें एक साथ बंडल करने के लिए अधिक विनकुलिन के साथ, यहां तक कि एक पुराने दिल की कोशिकाओं को भी कुशलता से अनुबंध करने के लिए कम ईंधन की आवश्यकता होती है - जिसका अर्थ है कि एक पूरे के रूप में हृदय ऊर्जा का उपयोग करने में बेहतर है। यह न केवल अन्य ऊतकों के लिए शर्करा को मुक्त करता है, बल्कि शरीर के बाकी हिस्सों में उस ईंधन को बेहतर ढंग से वितरित करने के लिए दिल से लैस करता है। और वोइला: सुपरफ़ैम स्टैमिना।
", [यह अच्छा है] लंबे समय तक रहने पर ध्यान केंद्रित करें, लेकिन अगर जीवन की गुणवत्ता खराब है, तो इससे कोई लाभ नहीं है, " सत्र कहते हैं। "न केवल हम जीवनकाल बढ़ा रहे हैं, बल्कि हम जीवन में बाद में चयापचय और ऊर्जा उपयोग बढ़ा रहे हैं।"
क्योंकि विल्कुलिन-उत्पादक मक्खियों के प्रोफाइल इतनी बारीकी से मिलते-जुलते हैं, कहते हैं, कैलोरी-प्रतिबंधित मक्खियों, एंग्लर को लगता है कि यह काम अन्य दीर्घायु अध्ययनों के निष्कर्षों को दृढ़ता से पुष्टि करता है। "आप एक ही रास्ते को अलग-अलग तंत्रों के माध्यम से बता रहे हैं - लेकिन वे एक ही छोर को प्राप्त करते हैं, " वे बताते हैं।
सत्र में कहा गया है कि चयापचय में संचार प्रणाली की भूमिका को नजरअंदाज करना एकतरफा है। "मेटाबॉलिज्म और हार्ट फंक्शन हाथों से चलते हैं।"
भविष्य के काम में, एंगलर की टीम ने ऊतक संरचना और चयापचय के बीच की कड़ी को जारी रखना शुरू कर दिया है, इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि यह जानकारी किसी दिन दीर्घायु को बढ़ावा देने वाली दवाओं के संश्लेषण में योगदान दे सकती है - जिनमें से कुछ भी विनकुलिन से प्रोटीन को लक्षित कर सकते हैं।
साउथ कैरोलिना के मेडिकल विश्वविद्यालय में हृदय विज्ञान के एक प्रोफेसर क्रिस्टीन डेलेन-पेनेल, जो अध्ययन से संबद्ध नहीं थे, भविष्य के नैदानिक संदर्भों में नए दरवाजे खोलने के लिए काम की प्रशंसा करते हैं। वह कहती हैं, "हृदय रोगियों में चयापचय की गड़बड़ी के साथ, यह वास्तव में दिलचस्प है कि विनकुलिन एक लिंक हो सकता है जो हम वास्तव में क्लिनिक में देख रहे हैं, " वह कहती हैं, इससे डॉक्टरों को कम स्तर वाले बुजुर्ग मरीजों की बेहतर निगरानी करने के लिए सुसज्जित किया जा सकता है। vinculin।
लेकिन एंगलर ने चेतावनी दी कि अभी भी बहुत काम किए जाने की जरूरत है: हम मनुष्यों के दिलों में विनकुलिन को भुनाने का एक लंबा रास्ता तय कर रहे हैं। "हम यह सुझाव देने की कोशिश नहीं कर रहे हैं कि एक गोली है जिसे आप ले सकते हैं, या जिसे आपको अपने आहार को संशोधित करने की आवश्यकता है ताकि आप अपने चयापचय को लंबे समय तक बनाए रख सकें, " वे बताते हैं। "और यह निश्चित रूप से युवाओं का फव्वारा नहीं है।"
डेलेन-पेनेल ने यह भी कहा कि अनुसंधान की प्रगति से पहले स्तनधारियों जैसे अधिक जटिल जीवों में काम की पुष्टि की जानी चाहिए।
अभी के लिए, अभी भी अच्छी खबर है: मक्खियों को लंबे समय तक जीने के लिए नस्ल किया जा सकता है।
बुरी ख़बरें? मक्खियों को लंबे समय तक जीने के लिए नस्ल किया जा सकता है।
