दिल का दौरा ठीक करने की आवश्यकता है? प्रकाश संश्लेषण का प्रयास करें

डॉ। जोसेफ वू को प्रकाश संश्लेषण पसंद है। और अच्छे कारण के लिए: पौधे पांडा जितना प्यारा नहीं हो सकता है, लेकिन यह उनके रासायनिक कीमिया के लिए धन्यवाद है कि पृथ्वी पर हम सभी जीवित और सांस ले रहे हैं। सूक्ष्म फाइटोप्लांकटन से लेकर टोइंग रेडवुड तक, ये सुपरहीरो कार्बन डाइऑक्साइड और सूर्य के प्रकाश में ले जाकर हमें जीवित रखते हैं, फिर चमत्कारिक रूप से ऑक्सीजन और चीनी का उत्पादन करते हैं।

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लेकिन एक और कारण है कि डॉ वू को प्रकाश संश्लेषण पसंद है। जब आपको दिल का दौरा पड़ता है, तो आपके क्षतिग्रस्त ऊतक की मरम्मत शुरू करने के लिए आपके दिल की ज़रूरतों को तुरंत दो चीजें हैं: ऑक्सीजन और चीनी। अब स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी में प्रोफेसर और हार्ट सर्जन डॉ। वू को लगता है कि वह हमारे दिल को चंगा करने में मदद करने के लिए हमारे दोस्तों में से कुछ सबसे अच्छे फोटोसिंथेसिस का उपयोग करने का एक तरीका पाया गया है।

साइंस एडवांस में इस सप्ताह प्रकाशित एक अध्ययन में , डॉ वू और उनकी टीम ने दिखाया कि कैसे उन्होंने सूक्ष्म सायनोबैक्टीरिया, पौधे जैसे जीवों के साथ रक्त को सफलतापूर्वक बदल दिया जो प्रकाश संश्लेषण का भी उपयोग करते हैं। क्षतिग्रस्त हृदय ऊतक को ठीक करने में मदद करने के लिए प्रक्रिया का सह-चयन करके, टीम चूहों को घातक दिल की विफलता से बचाने में सक्षम थी। बीमार दिल को ठीक करना, ऐसा लगता है, स्थिति पर एक प्रकाश चमक के रूप में सरल हो सकता है।

दिल का दौरा हर साल 735, 000 अमेरिकियों पर हमला करता है, और हृदय रोग दुनिया भर में नंबर एक हत्यारा है। दिल का दौरा तब होता है जब कोई चीज हृदय में रक्त के प्रवाह को अवरुद्ध कर देती है, जिससे ऑक्सीजन इस महत्वपूर्ण मांसपेशी तक पहुंचने से कट जाता है। हृदय रोग विशेषज्ञों के लिए, बाद में दिल की विफलता को रोकने के लिए चुनौती ऑक्सीजन और पोषक तत्वों के साथ क्षतिग्रस्त हृदय के ऊतकों की तेजी से आपूर्ति करना है। स्टैनफोर्ड मेडिसिन के पोस्ट-डॉक्टोरल फेलो और अध्ययन के प्रमुख लेखक डॉ। जेफरी कोहेन कहते हैं, "अगर आप प्रकृति को देखते हैं, तो प्रकाश संश्लेषण उस सवाल का जवाब देता है।"

अगर एक क्षतिग्रस्त दिल प्रकाश संश्लेषक था, डॉ। कोहेन कहते हैं, तो इसके ऊतकों को ऑक्सीजन और चीनी को रक्त पर भरोसा करने की आवश्यकता नहीं होगी। यह सब सूर्य की आवश्यकता होगी। डॉ। कोहेन कहते हैं, "आप रक्त के बजाय अपने ईंधन स्रोत बनने में सक्षम होंगे।" काश, हृदय कोई पौधा नहीं होता। इसलिए शोधकर्ताओं ने अगली सबसे अच्छी चीज की कोशिश की: इसे पौधे जैसे बैक्टीरिया के साथ इंजेक्ट करना।

डॉ। वू और उनकी टीम ने कुछ परिचित, वास्तविक पौधों की कोशिश करके शुरुआत की: "हम काले और पालक को जमीन पर रखते हैं, " वे कहते हैं। वे प्रत्येक पादप कोशिका के भीतर क्लोरोप्लास्ट, प्रकाश संश्लेषक जीवों को अलग करने की कोशिश कर रहे थे, लेकिन उन्होंने पाया कि एक बार पृथक होने के बाद वे जल्दी निष्क्रिय हो गए। इसके बजाय शोधकर्ताओं को जिन चीजों की आवश्यकता थी वे स्व-प्रकाश संश्लेषक मशीनें थीं, जो हृदय के लिए लघु ग्रीनहाउस के रूप में कार्य कर सकती थीं।

साइनोबैक्टीरिया दर्ज करें। ये छोटे जीव कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में रहकर और प्राणवायु थूक कर जीविका बनाते हैं। समुद्र में, वे खाद्य श्रृंखला के आधार पर होते हैं, जो ऑक्सीजन और चीनी बनाते हैं जो अन्य भूखे जीवों द्वारा जल्दी से शोषण किया जाता है। "वे सब कुछ के लिए एक जीवन रेखा के रूप में सेवा करते हैं, " एडम मार्टिनी, इर्विन में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में पारिस्थितिकी और विकासवादी जीव विज्ञान के एक प्रोफेसर कहते हैं, जो एक सामान्य प्रकार के साइनोबैक्टीरिया का अध्ययन करता है जिसे सिनटेकोकोकस कहा जाता है ।

स्टैनफोर्ड के माइक्रोबायोलॉजिस्ट की मदद से डॉ। वू और उनकी टीम ने अपनी लैब में सिंटिकोकोकस का एक स्ट्रेन उगाया और एक जीवित चूहे के बिगड़ा हुआ दिल के ऊतकों को इंजेक्शन लगाया। फिर, उन्होंने लाइट चालू कर दी। 20 मिनट के बाद, उन्होंने क्षतिग्रस्त क्षेत्रों में चयापचय में वृद्धि देखी। लगभग 45 मिनट के बाद समग्र हृदय प्रदर्शन में सुधार हुआ। सबूत ने सुझाव दिया कि प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से बनाई गई ऑक्सीजन और चीनी सिंटोकॉकस ऊतक की मरम्मत को बढ़ा रहा था।

जीवित बैक्टीरिया को शरीर के अंग में इंजेक्ट करने के बाद, आप संक्रमण की उम्मीद कर सकते हैं। लेकिन दिलचस्प बात यह है कि शोधकर्ताओं ने एक सप्ताह की निगरानी के बाद कोई प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया नहीं पाई। डॉ। वू कहते हैं, "कीड़े अभी नहीं हैं, यह गायब हो गया है।" "और शायद यह बैक्टीरिया का सबसे अच्छा प्रकार है" - एक अनुकूल सहायक जो क्षति नियंत्रण करने के लिए चारों ओर चिपक जाता है, फिर ट्रेस के बिना गायब हो जाता है।

इस प्रक्रिया को व्यवहार्य बनाने के साथ एक संभावित समस्या इसकी समयबद्धता और जटिलता है, टेक्सास के ह्यूस्टन, टेक्सास में सोसायटी फॉर हार्ट अटैक प्रिवेंशन एंड इरेडिकेशन के कार्यकारी अध्यक्ष डॉ। मोर्तेजा नघवी नोट करते हैं, जो अध्ययन में शामिल नहीं थे। दिल के दौरे का इलाज करना घड़ी के खिलाफ एक दौड़ है, और जब तक रोगियों को दिल में साइनोबैक्टीरिया को इंजेक्ट करने के लिए सुसज्जित एक विशेष सुविधा में स्थानांतरित किया जाता है, तब तक बहुत देर हो सकती है। डॉ। नागवी कहती हैं, '' इसके लिए भारी मात्रा में निवेश और तकनीक की जरूरत है।

हालांकि, तथ्य यह है कि शोधकर्ताओं ने अभी भी चूहों में स्वस्थ दिलों को देखा था कि एक महीने के बाद इलाज कराना एक आशाजनक परिणाम हो सकता है। डॉ। नगवी कहती हैं, "अगर सब कुछ वैसा ही हो जाए, जैसा कि शोधकर्ता चाहते हैं, तो यह उन लोगों के लिए बहुत बड़ी चिकित्सा होगी, जिन्हें दिल का दौरा पड़ा है" "यह एक जंगली विचार है" -लेकिन यह सिर्फ काम कर सकता है।

डॉ। वू और उनकी टीम ने बताया कि सिंटिकोकोकस दिल का दौरा पड़ने से उत्पन्न रासायनिक समीकरण को संतुलित करता है। भोजन के लिए ईंधन के रूप में प्रकाश का उपयोग करना मानव हृदय के लिए एक उपन्यास अवधारणा हो सकती है, लेकिन यह उनके प्राकृतिक आवासों में साइनोबैक्टीरिया के लिए पुरानी टोपी है।

जबकि इरविन में पर्यावरणीय सूक्ष्म जीवविज्ञानी मार्टिनी कार्डियोलॉजिस्ट की सरलता से प्रभावित थे , जीवन के लिए कितना महत्वपूर्ण साइनोबैक्टीरिया है यह विचार नया नहीं है। पर्यावरण माइक्रोबायोलॉजिस्ट सिनिकोकोकस जैसे साइनोबैक्टीरिया का सटीक अध्ययन करते हैं क्योंकि वे वैश्विक वातावरण को बहुत प्रभावित करते हैं। "यह इस मामले में बहुत शाब्दिक है, " वह अध्ययन के बारे में कहता है, "लेकिन यह महासागर में भी काफी शाब्दिक है, यह देखते हुए कि हम जो आधा साँस लेते हैं, वह फाइटोप्लांकटन से आता है।"

"यह आकर्षक था कि वे एक प्रणाली में कचरे को साफ करने के लिए इस तरह के एक छोटे जीव का उपयोग कर सकते हैं, " वे कहते हैं, अध्ययन में सियानोबैक्टीरिया ने कार्बन डाइऑक्साइड बिल्डअप को कैसे अवशोषित किया और प्रकृति की तरह, इसे प्रकाश संश्लेषण के लिए इस्तेमाल किया। "वे ऑक्सीजन प्रदान करते हैं जैसे वे हमें जीने के लिए समुद्र में करते हैं।"

हालिया अध्ययन केवल प्रमाण-अवधारणा है, लेकिन वैज्ञानिक अब मानव विषयों में तकनीक की कोशिश करने की राह पर हैं। इसके बाद वे इसे बड़े जानवरों के मॉडल में आजमाएंगे, जो इंसानों के करीब हैं, और वे खुले दिल की सर्जरी के बिना साइनोबैक्टीरीया पर रोशनी देने और चमकाने के तरीकों पर काम कर रहे हैं। वे यहां तक ​​कि आनुवांशिक रूप से सिंटिकोकोकस को संपादित करने पर विचार कर रहे हैं ताकि क्रिटर्स को अधिक चीनी मुक्त किया जा सके।

कई कार्डियोलॉजिस्ट के लिए, समस्या की जड़ हार्ट अटैक आने के बाद नहीं, बल्कि पहली बार में उन्हें रोकने में है। “दिल के दौरे के बाद मरीजों का इलाज करना, जैसे कि घोड़ों के चोरी होने के बाद खलिहान पर ताला लगाने की कोशिश करना, ” डॉ। नगावी कहते हैं, ज्यादातर उपचार केवल हृदय की विफलता में देरी करते हैं। डॉ। कोहेन कहते हैं, लेकिन यह देखते हुए कि इतने सारे अमेरिकियों को दिल के दौरे पड़ते हैं - और संभवत: ऐसा करने के लिए अभिनव उपचार विकसित करने में मदद मिलेगी।

यहां तक ​​कि सियानोबैक्टीरिया का उपयोग करके रक्त को बदलने की कोशिश के रूप में कुछ भी संभावना नहीं है, वह कहते हैं, जीवन को बचाने में मदद कर सकता है। चुनौती, जैसा कि वह कहते हैं, "कुछ ऐसा नहीं है जिसे मैं हल्के में लेता हूं।"