प्रगतिशील उपचार कारकों में नई अंतर्दृष्टि उजागर करने वाला क्रांतिकारी अध्ययन

एक नया अध्ययन ने घाव भरने की प्रक्रिया को काफी तेज करने का तरीका खोजा है, जो वैश्विक स्वास्थ्य देखभाल लागत में लगभग $250 बिलियन का योगदान देता है। 

घाव भरना एक बड़ी नैदानिक समस्या है, जिसमें 2014 में अकेले ही संयुक्त राज्य में 8 मिलियन से अधिक लोगों को प्रभावित किया। देश की बढ़ती उम्रदराज़ और मोटी जनसंख्या ने घाव बंद करने वाले उत्पाद बाजार का आकार 2022 में $21.4 बिलियन तक बढ़ा दिया। यह अनुमान है कि इस दशक के अंत तक यह आकार 4% से अधिक बढ़ेगा।

इन चिंताजनक आंकड़ों का एक कारण है। त्वचा हमारे शरीर का सबसे बाहरी भाग है और यह तीन परतों से बनी होती है: एपिडर्मिस, डर्मिस, और हाइपो‑डर्मिस। यह रसायनों, रोगजनकों, यांत्रिक चोट और यूवी प्रकाश के खिलाफ शरीर की प्रारंभिक बाधा के रूप में कार्य करती है। 

चूंकि यह हमारे शरीर का सबसे सुलभ अंग है, इसे चोट लगाना काफी आसान है, जिससे घाव बनता है। ऐसी चोटें आम हैं और हल्की से लेकर गंभीर तक हो सकती हैं। इन्हें आमतौर पर तीव्र या दीर्घकालिक में वर्गीकृत किया जाता है।

जब घाव होता है, हमारा शरीर कोशिकीय, रासायनिक और भौतिक घटनाओं की जटिल अंतःक्रिया के माध्यम से स्वयं की मरम्मत शुरू करता है। यह दो तंत्रों के माध्यम से प्राप्त होता है: tissue regeneration, , which involves replacing the damaged tissue by replicating identical cells, and tissue repair, which repairs the destroyed tissues, but they lose their original structure and specialized function after this.

सामान्य उपचार की जटिल प्रक्रिया मुख्यतः चार चरणों में विभाजित होती है: hemostasis, inflammation, proliferation, and remodeling. Wounds that fail to go through these normal steps tend to remain in a dysregulated inflammatory state.

पहले चरण में, चोट रक्त वाहिकाओं को नुकसान पहुंचाती है, और शरीर प्लेटलेट्स को सक्रिय करता है तथा रक्त प्रवाह को रोकने के लिए विकास कारकों को जारी करता है। दूसरे चरण में, न्यूट्रोफिल नामक एक विशेष प्रकार की श्वेत रक्त कोशिका मृत ऊतक को तोड़ना और हटाना शुरू करती है। इस चरण के बाद के भाग में, मोनोसाइट नामक दूसरी श्वेत रक्त कोशिका प्रकट होती है और मैक्रोफेज़ नामक बड़े कोशिकाओं में विकसित होती है, जो क्षतिग्रस्त ऊतक को खाती हैं और साइटोकाइन्स, केमोकिन्स और विकास कारकों को जारी करती हैं।

तीसरे चरण में, मैक्रोफेज़ विभिन्न पदार्थ उत्पन्न करती हैं, जिससे शरीर नया ऊतक बनाता है, जो घाव के बिस्तर को भरता है और घाव को बंद करता है। चौथे और अंतिम चरण में, शरीर कोलेजन का उत्पादन और विघटन करता है ताकि नए ऊतक की पुनर्संरचना हो सके।

कई कारक इस घाव भरने की प्रक्रिया को बाधित करते हैं, जिनमें दवाएँ, संक्रमण, सह‑रोग, साथ ही जीवनशैली की आदतें, पोषण स्थिति, और त्वचा की पूर्वस्थापित अखंडता शामिल हैं। 

इन कारकों में धूम्रपान (रक्त प्रवाह को प्रभावित करता है); शराब (इम्यून फ़ंक्शन को घटाता है); विकिरण (घाव भरने को धीमा करता है); नेक्रोसिस (ऊतक मृत्यु का कारण बनता है); मधुमेह (परिधीय न्यूरोपैथी और इस्केमिया जैसी जटिलताओं को उत्पन्न करता है); मोटापा (अपर्याप्त ऊतक ऑक्सीजनशन और इस्केमिया के जोखिम को बढ़ाता है); स्टेरॉयड (कोलेजन उत्पादन और फाइब्रोब्लास्ट प्रजनन को कम करता है); और नॉन‑स्टेरॉयडल एंटी‑इन्फ्लेमेटरी ड्रग्स (NSAIDs) (एंजियोजेनेसिस को रोकते हैं)।

इम्यून सिस्टम का उपयोग करके

त्वचा की चोटें लाखों लोगों की दैनिक ज़िंदगी को बाधित करती हैं, जिससे न केवल संक्रमण और लंबी अस्पताल में भर्ती होती है बल्कि कई मामलों में मृत्यु भी होती है। प्रभावी घाव प्रबंधन रणनीतियों की खोज में बड़ी मात्रा में संसाधन खर्च किए जा रहे हैं।

घाव देखभाल के संदर्भ में, तीव्र और दीर्घकालिक घाव प्रबंधन के लिए नई चिकित्सीय विधियों और तकनीकी प्रगति की खोज पर ज़ोर दिया जाता है। हालांकि, इसका अर्थ है घाव भरने के विज्ञान को समझना और यह कि चोट के बाद ऊतक कैसे मरम्मत और पुनर्जनन करते हैं।

जबकि घाव भरने की जटिल प्रक्रिया को समझने में कई प्रगति हुई है, अभी भी कई चरण हैं जिन्हें खोजा जाना बाकी है। यही वह चीज़ है जो नया अध्ययन हासिल कर चुका है। शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक महत्वपूर्ण प्रगति की, क्योंकि उन्होंने घाव भरने की प्रक्रिया के एक महत्वपूर्ण भाग की पहचान की जो उन्नत उम्र बढ़ने और मधुमेह जैसी स्थितियों में बाधित होता है।

सफल पुनर्जनन चिकित्सा उपचार वास्तव में उन कारकों का उपयोग करना आवश्यक है जो ऊतक उपचार में प्रमुख भूमिका निभाते हैं। जब ऊतक उपचार की बात आती है, तो हमारा इम्यून सिस्टम यहाँ एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

इसलिए, इम्यून सिस्टम को समायोजित करके घाव भरने को बढ़ावा देना बहुत प्रभावी साबित हुआ है। उचित उपचार के लिए, इम्यून घटक एक जटिल श्रृंखला की घटनाओं को उत्पन्न करने के लिए साथ मिलकर काम करते हैं। इसलिए, इम्यून घटकों को नियंत्रित करने वाली पुनर्जनन रणनीतियों ने घाव भरने में प्रभावी सिद्ध किया है, विशेष रूप से उन मामलों में जहाँ मधुमेह या उम्र बढ़ने जैसी बीमारियों के कारण इम्यून डिसरेगुलेशन ने चोट के बाद ऊतक उपचार को नुकसान पहुंचाया है।

इन स्थितियों का ऊतक उपचार पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है, आमतौर पर चोट के स्थान पर लगातार सूजन बनी रहती है। मधुमेह रोगियों में वास्तव में फुट अल्सर (DFU) विकसित होने का 25% जीवनकाल जोखिम होता है, जिसमें से 14% को अम्प्यूटेशन तक पहुंचता है।

“इस सामान्य मधुमेह‑संबंधी घाव की संभावना बढ़ती आयु और मधुमेह रोगियों की चिकित्सा जटिलता के साथ बढ़ रही है।” 

– ARMI के डॉ. येन‑झेन लू, नवीनतम अध्ययन के सह‑प्रमुख लेखक

एक और कारक जो ऊतक मरम्मत और पुनर्जनन में प्रमुख भूमिका निभाता है, वह तंत्रिका तंत्र है। अध्ययनों ने दिखाया है कि परिधीय नसें कुछ पशु प्रजातियों में ऊतक पुनर्जनन के लिए आवश्यक हैं। कुछ अध्ययनों ने चूहों में नसों को हटाया, जिससे पता चला कि नॉसिसेप्टिव न्यूरॉन्स त्वचा की मरम्मत को बढ़ावा देते हैं और नॉन‑पेप्टिडेरिक C‑फ़ाइबर UV‑प्रेरित क्षति के बाद वसा ऊतक (हमारे शरीर में फैला संयोजी ऊतक) के पुनर्जनन को प्रोत्साहित करते हैं।

अब, नॉसिसेप्टिव संवेदनात्मक न्यूरॉन्स या नॉसिसेप्टर्स विशेष प्राथमिक संवेदनात्मक नसें हैं जो दर्द को महसूस करती हैं, तापमान, सूजन, रसायनों से लेकर तीव्र दबाव तक विषाक्त उत्तेजनाओं का पता लगाकर प्रतिक्रिया देती हैं।

इन संवेदनात्मक न्यूरॉन्स के टिश्यू में न्यूरॉन अंत इम्यूनोरेगुलेटर के रूप में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जो दोनों ही सुरक्षा और हानिकारक प्रभाव डालते हैं। उदाहरण के लिए, नॉसिसेप्टर्स सूजन को कम या बढ़ा सकते हैं।

नॉसिसेप्टर्स की इम्यून सिस्टम को संशोधित करने की क्षमता और इम्यून सिस्टम की ऊतक मरम्मत और पुनर्जनन में महत्वपूर्ण भूमिका को देखते हुए, अध्ययन ने तीव्र चोट के बाद टिश्यू उपचार में पेप्टिडेरिक संवेदनात्मक न्यूरॉन्स के महत्व की जांच की। शोधकर्ताओं ने न्यूरो‑इम्यून अंतःक्रियाओं का उपयोग करके टिश्यू उपचार को आगे बढ़ाने की भी जांच की।

टीम ने विशेष रूप से मांसपेशी और त्वचा को टिश्यू मॉडल के रूप में उपयोग किया, जिसमें नॉसिसेप्टर्स थे, जहाँ इम्यून सिस्टम मरम्मत और पुनर्जनन में मदद करता है।

टिश्यू उपचार के लिए संवेदनात्मक न्यूरॉन्स का उपयोग

हालांकि न्यूरो‑इम्यून अंतःक्रियाओं का टिश्यू पुनर्स्थापन पर प्रभाव स्पष्ट नहीं है, नवीनतम अध्ययन Nature में प्रकाशित ने दिखाया कि NaV1.8 नॉसिसेप्टर को हटाना या नष्ट करना यहाँ एक प्रमुख भूमिका निभाता है। 

Nav1.8, या वोल्टेज‑गेटेड सोडियम चैनल, डॉर्सल रूट गैंग्लियन (DRG) में मौजूद है, जो रीढ़ की नस के डॉर्सल रूट में छोटे संवेदनात्मक न्यूरॉन्स के समूह को कहा जाता है, जिन्हें C‑फ़ाइबर कहा जाता है। ये C‑फ़ाइबर यांत्रिक उत्तेजनाओं से सक्रिय हो सकते हैं और इस प्रकार दर्द संदेश ले जा सकते हैं। इसलिए, Nav1.8 का स्थान इसे दीर्घकालिक दर्द के उपचार के लिए नई दवाओं के विकास में एक महत्वपूर्ण चिकित्सीय लक्ष्य बना सकता है।

अध्ययन ने पाया कि उपचार प्रक्रिया के दौरान, नॉसिसेप्टर अंत चोटिल टिश्यू में बढ़ते हैं और न्यूरोपेप्टाइड CGRP के माध्यम से इम्यून कोशिकाओं के साथ संवाद करते हैं। 

“असाधारण रूप से, यह न्यूरोपेप्टाइड इम्यून कोशिकाओं पर कार्य करता है, उन्हें नियंत्रित करता है, जिससे चोट के बाद टिश्यू उपचार को सुगम बनता है।” 

– प्रमुख शोधकर्ता मिकाएल मार्टिनो

CGRP, या कैल्सिटोनिन जीन‑संबंधित पेप्टाइड, संवेदनात्मक नसों से जारी होता है और घाव भरने के लिए महत्वपूर्ण सुरक्षा तंत्र रखता है। यह न्युट्रोफिल, मोनोसाइट और मैक्रोफेज़ पर रिसेप्टर एक्टिविटी‑मॉडिफाइंग प्रोटीन 1 (RAMP1) के माध्यम से कार्य करता है, जिससे फागोसाइटोसिस को रोकता है, मृत्यु को तेज करता है, इफ़ेरोसाइटोसिस को बढ़ाता है, और मैक्रोफेज़ को प्रॉ‑रिपेयर फेनोटाइप की ओर ध्रुवीकृत करता है।

CGRP के न्युट्रोफिल (सफेद रक्त कोशिकाएँ जो संक्रमण से लड़ने में मदद करती हैं) और मैक्रोफेज़ (सफेद रक्त कोशिकाएँ जो सूक्ष्मजीवों को मारती हैं, मृत कोशिकाओं को हटाती हैं, और अन्य इम्यून सिस्टम कोशिकाओं की क्रिया को प्रोत्साहित करती हैं) पर प्रभाव थ्रोम्बोस्पेंडिन‑1 की रिलीज़ के माध्यम से मध्यस्थ होते हैं।

ध्यान देने योग्य बात यह है कि संवेदनात्मक न्यूरॉन्स CGRP के वितरण में महत्वपूर्ण हैं। यह माउस में विशेष रूप से संवेदनात्मक न्यूरॉन्स को हटाकर दिखाया गया, जिससे CGRP कम हुआ और त्वचा घावों और मांसपेशी पुनर्जनन की उपचार क्षमता में उल्लेखनीय कमी आई।

हालांकि, एक छोटा पेप्टाइड होने के कारण, CGRP को स्थानीय रूप से टिश्यू में दीर्घकालिक प्रभाव प्राप्त करने में चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। इसके अलावा, शरीर में उच्च CGRP सांद्रता अनुचित प्रभावों के कारण अनुशंसित नहीं है।

इसलिए, टीम ने CGRP को डिजाइन किया और फिर इसे ECM‑बाइंडिंग अनुक्रम के साथ जोड़कर प्रतिधारण और सुरक्षा को सुधारने का प्रयास किया, बिना उसकी सक्रियता को नुकसान पहुँचाए। CGRP वैरिएंट्स को अंततः त्वचा में टॉपिकली और मांसपेशी के लिए फाइब्रिन हाइड्रोजेल के माध्यम से वितरित किया गया। 

1 μg की डिलीवरी पर, दोनों CGRP वैरिएंट्स ने घाव भरने और मांसपेशी पुनर्स्थापना की सीमा को बढ़ाया। 250 ng की कम मात्रा, जो इंजीनियर्ड CGRP थी, ने और भी बेहतर परिणाम दिखाए, जबकि 10 μg की उच्च मात्रा ने परिधीय नॉसिसेप्टिव संवेदनशीलता को बढ़ाया।

निष्कर्षतः, अध्ययन ने पाया कि नॉसिसेप्टर रहित माउस और उन माउस में जो मधुमेह रोगियों में देखी गई परिधीय न्यूरोपैथी के समान हैं, eCGRP (इंजीनियर्ड वैरिएंट) के इंजेक्शन ने घाव बंद होने की गति को तेज किया और मांसपेशी पुनर्जनन को बढ़ावा दिया। अध्ययन यह भी उल्लेख करता है कि CGRP अनुप्रयोग संभवतः कॉर्नियल मरम्मत को भी प्रोत्साहित करेगा।

यह दर्शाता है कि न्यूरो‑इम्यून अंतःक्रियाओं का उपयोग करके, हम उन टिश्यू को प्रबंधित कर सकते हैं जो डिसरेगुलेटेड न्यूरो‑इम्यून अंतःक्रियाओं के कारण ठीक नहीं होते, जिससे टिश्यू उपचार में बाधा आती है।

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प्रभावी उपचारों के लिए नए मार्ग खोलना

जैसा कि हमने देखा, इस नवीनतम अध्ययन ने एक गहरा खोज किया, “नॉसिसेप्टर्स, इम्यून कोशिकाओं और टिश्यू उपचार प्रक्रियाओं के बीच जटिल अंतःक्रिया,” जिसका महत्व तीव्र चोट के बाद टिश्यू उपचार प्रक्रिया को समझने में महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है। 

यह खोज, एसोसिएट प्रोफेसर मार्टिनो के अनुसार, रोगी परिणामों में सुधार के लिए “संवेदनात्मक न्यूरॉन्स की टिश्यू मरम्मत और पुनर्जनन में प्रमुख भूमिका” को उजागर करके पुनर्जनन चिकित्सा के चेहरों को पूरी तरह बदलने की क्षमता रखती है।

इसके अलावा, ये निष्कर्ष खराब उपचार वाले टिश्यू और दीर्घकालिक घावों के उपचार में वास्तव में सहायक हो सकते हैं। मार्टिनो, जो ऑस्ट्रेलियन रेजनरेटिव मेडिसिन इंस्टीट्यूट (ARMI) के ग्रुप लीडर हैं, ने कहा:

“न्यूरो‑इम्यून अंतःक्रियाओं का उपयोग करके, टीम एक ऐसी नवाचारी उपचार विकसित करने का लक्ष्य रखती है जो टिश्यू उपचार की मूल कारणों में से एक को संबोधित करता है, जिससे लाखों लोगों को आशा मिलती है।” 

उन्होंने जोड़ा कि “न्यूरो‑इम्यूनो‑रेजेनरेटिव” की संभावनाओं का उपयोग करके प्रभावी उपचार विकसित किए जा सकते हैं, चाहे वे अकेले उपचार हों या मौजूदा विधियों के साथ संयोजन में।

उपचार प्रक्रिया के जटिल पहलुओं में मूलभूत तंत्रों की खोज घाव अनुसंधान के लिए मौलिक है और बेहतर तथा अधिक प्रभावी समाधान खोजने में मदद करती है।

वर्तमान में कई क्लिनिकल ट्रायल चल रहे हैं, जो नई दवाओं और उन्नत उपचारों पर केंद्रित हैं। विशेष रूप से, सैकड़ों नवाचारी घाव ड्रेसिंग्स विभिन्न कार्य तंत्रों के साथ प्रीक्लिनिकल और क्लिनिकल विकास में हैं, जो तीव्र और दीर्घकालिक घावों के उपचार के लिए हैं।

तीव्र घावों में, रक्तस्राव को रोकने, रिसाव वाले तरल को अवशोषित करने, और घाव को बंद करके उपचार को तेज करने वाले घाव ड्रेसिंग्स में प्रगति हो रही है। उदाहरण के लिए, एल्गिनेट, पॉली(N-आइसोप्रोपाइलएक्रिलामाइड), और हाइड्रोजेल जैसी सामग्री का उपयोग करके एक अत्यधिक चिपकने वाला घाव ड्रेसिंग बनाया जा रहा है जो घाव संकुचन को तेज करता है।

दीर्घकालिक घावों में, जो सामान्य उपचार चरणों से नहीं गुजरते, नई बैंडेज़ सूजन चरण को लक्षित करती हैं, जहाँ वे बहुत देर तक बनी रहती हैं। इसके अतिरिक्त, ये बैंडेज़ त्वचा टिश्यू को पुनर्स्थापित करती हैं और संक्रमण से सुरक्षा प्रदान करती हैं। मधुमेह घावों में, न्यूरोपेप्टाइड सब्सटेंस P की रिलीज़ और मास्ट सेल स्टेबलाइज़र की डिलीवरी के माध्यम से तीव्र सूजन को प्रेरित करके उपचार प्रक्रिया को तेज करने का लक्ष्य है। मधुमेह माउस में, टिश्यू‑डैमेजिंग प्रो‑इन्फ्लेमेटरी कारकों को हटाने से टिश्यू पुनर्जनन और उपचार में सुधार दिखाया गया है।

एक अन्य फोकस क्षेत्र गंभीर जलने वाले घावों के लिए त्वचा घाव प्रतिस्थापन है, जहाँ 3D बायोप्रिंटिंग को महत्वपूर्ण ध्यान मिल रहा है। इसके अलावा, उन्नत एंटी‑स्कारिंग और उपचार पर क्लिनिकल ट्रायल चल रहे हैं, जिसमें स्टेम सेल, एक्सोसोम और पेप्टाइड शामिल हैं।

इन सभी प्रगति के बावजूद, तीव्र और दीर्घकालिक घावों का उपचार कई चुनौतियों से भरा है। इन्हें हल करने के लिए, हमें विभिन्न मामलों में चोट और घाव भरने की प्रक्रियाओं को संचालित करने वाले तंत्रों की गहरी समझ की आवश्यकता है।

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निष्कर्ष

जबकि मनुष्यों ने अपने घावों को बिना निशान के ठीक करने में बहुत कम सफलता पाई है, कई जानवर घावों को निशान‑रहित पुनर्जनित कर सकते हैं। समुद्री स्तनधारी, कड़े‑त्वचा वाले स्तनधारी, ने गहरी नरम टिश्यू चोटों को भरने की असाधारण क्षमता दिखाई है, हालांकि उनके घाव भरने के बारे में आवश्यक जानकारी अभी भी कम है। हालांकि, सलामैंडर की पुनर्जनन क्षमता प्रभावशाली है। वे न केवल आंतरिक और बाहरी दोनों प्रकार की चोटों को निशान‑रहित ठीक कर सकते हैं, बल्कि अपने खोए हुए अंगों को भी पुनः उत्पन्न कर सकते हैं।

 Notably, बिना किसी निशान के पुनर्जनन करने वाले जानवरों की हड्डियाँ “बहुत छोटी” और “लगभग जिलेटिनस” टिश्यू होती हैं।

यह नहीं है कि मनुष्यों में ये क्षमताएँ नहीं हैं; भ्रूण में त्वचा घावों को बिना निशान के ठीक करने की अद्भुत क्षमता वैज्ञानिकों द्वारा अध्ययन की गई है, लेकिन यह क्षमता जन्म के बाद अक्सर खो जाती है। लेकिन अब, जैसा कि हमने ऊपर चर्चा की, इस अणु की खोज ने उपचार प्रक्रिया को काफी तेज कर दिया है, जो पशु मॉडलों में 2.5 गुना तेज और 1.6 गुना अधिक मांसपेशी पुनर्जनन प्रदान करता है।

समग्र रूप से, नवाचार, breakthroughs, और तकनीकी प्रगति यह सुनिश्चित करती है कि रोगियों को सबसे प्रभावी उपचार मिले, जो घाव देखभाल और मानवों के लिए उन्नत उपचार के उज्ज्वल भविष्य की ओर संकेत करता है।

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