આંતરડાના બેક્ટેરિયા અને પાર્કિન્સન્સ વચ્ચેનો સંશોધનાત્મક સંબંધ: ભારતીય સંશોધનનો નવો ખુલાસો

માનવ મગજ અને પાચનતંત્ર વચ્ચેનો સંબંધ તબીબી વિજ્ઞાન માટે હંમેશાં કૌતુકનો વિષય રહ્યો છે. તાજેતરમાં કેરળમાં થયેલા એક ગ્રાઉન્ડબ્રેકિંગ સંશોધને આંતરડામાં રહેતા બેક્ટેરિયા અને પાર્કિન્સન્સ રોગ (Parkinson's disease) વચ્ચેના ઊંડા સંબંધ પર નવો પ્રકાશ ફેંક્યો છે. પાર્કિન્સન્સ એ મગજનો એક ગંભીર ન્યુરોડિજનરેટિવ રોગ (neurodegenerative disease: ચેતાકોષોનો ધીમે ધીમે નાશ થતો રોગ) છે, જેના કારણે દર્દીઓમાં કંપન, સ્નાયુઓની અકડાન અને હલનચલનમાં ધીમાપણું જોવા મળે છે.

'npj Parkinson's Disease' નામના આંતરરાષ્ટ્રીય વૈજ્ઞાનિક સામયિકમાં પ્રકાશિત થયેલા અભ્યાસ મુજબ, કોચિન યુનિવર્સિટી ઓફ સાયન્સ એન્ડ ટેકનોલોજી (CUSAT) અને શ્રી ચિત્રા તિરૂનાલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ફોર મેડિકલ સાયન્સિસ એન્ડ ટેકનોલોજી (SCTIMST), થિરૂવનંતપુરમના સંશોધકોએ શોધી કાઢ્યું છે કે પાર્કિન્સન્સના દર્દીઓના આંતરડાના બેક્ટેરિયા તંદુરસ્ત વ્યક્તિઓની સરખામણીમાં નોંધપાત્ર રીતે અલગ હોય છે. આ ભારતીય વસ્તી પર થયેલો પ્રથમ અભ્યાસ છે જેણે આંતરડાના માઇક્રોબાયોમ (microbiome: સૂક્ષ્મજીવોની ઇકોસિસ્ટમ) ની રચના અને તેના કાર્યકારી રોલને પાર્કિન્સન્સ સાથે જોડ્યો છે.

પાર્કિન્સન્સ રોગ અને આંતરડાનો સંબંધ

મગજમાં જ્યારે ડોપામાઇન (dopamine: હલનચલન અને શારીરિક નિયંત્રણ માટે જવાબદાર ચેતા-રસાયણ) ઉત્પન્ન કરતા ન્યુરોન્સ ધીમે ધીમે મૃત્યુ પામે છે, ત્યારે પાર્કિન્સન્સ રોગની શરૂઆત થાય છે. મગજના સબસ્ટેન્શિયા નાઇગ્રા (substantia nigra) નામના વિસ્તારમાં આ કોષોનો ક્ષય થાય છે. જોકે, વૈજ્ઞાનિકો લાંબા સમયથી શંકા સેવતા હતા કે આ રોગની શરૂઆત માત્ર મગજમાં જ નથી થતી, પરંતુ આંતરડા અને મગજ વચ્ચે સતત ચાલતા સંવાદ દ્વારા આંતરડામાંથી પણ થઈ શકે છે.

સંશોધનો દર્શાવે છે કે પાર્કિન્સન્સના મુખ્ય મોટર લક્ષણો જેમ કે ધ્રુજારી શરૂ થાય તેના વર્ષો પહેલા દર્દીઓમાં બદ્ધકોષ્ઠતા (constipation: કબ્જિયાત) અને પાચનતંત્ર સંબંધિત બિન-મોટર લક્ષણો દેખાવા લાગે છે. જ્યારે શરીરમાં આલ્ફા-સિન્યુક્લિન (alpha-synuclein) નામનું પ્રોટીન ખોટી રીતે ઘડી વળીને ગંઠાઈ જાય છે, ત્યારે તે લેવી બોડીઝ (Lewy bodies) નામના ઝૂમખાં બનાવે છે. આ ઝૂમખાં કોષોમાં જમા થઈને બળતરા ઉત્પન્ન કરે છે અને ચેતાકોષોને નુકસાન પહોંચાડે છે.

આંતરડાનું માઇક્રોબાયોમ કેવી રીતે કામ કરે છે?

માનવ પાચનતંત્રમાં ટ્રિલિયન્સની સંખ્યામાં બેક્ટેરિયા, વાયરસ અને ફંગસ વસે છે, જેને ગટ માઇક્રોબાયોટા (gut microbiota) કહેવામાં આવે છે. મોટા આંતરડા (colon) માં જ ૩૦૦ થી ૧૦૦૦ જેટલી વિવિધ પ્રજાતિના સૂક્ષ્મજીવો રહે છે. એક તંદુરસ્ત આંતરડામાં લાભદાયી બેક્ટેરિયા શોર્ટ-ચેઇન ફેટી એસિડ (short-chain fatty acids: SCFA) ઉત્પન્ન કરે છે, જે આંતરડાની અંદરની દીવાલને મજબૂત રાખવામાં અને રોગપ્રતિકારક શક્તિનું નિયમન કરવામાં મદદ કરે છે.

કેરળના આ સંશોધનમાં ૧૬S rRNA જનીન એમ્પલિકોન સિક્વન્સિંગ (16S rRNA gene amplicon sequencing) ધરાવતી મેટાજેનોમિક સિક્વન્સિંગ (metagenomic sequencing: સૂક્ષ્મજીવોના જનીની બંધારણનો અભ્યાસ) ટેકનિકનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. સંશોધકોએ શોધી કાઢ્યું કે પાર્કિન્સન્સના દર્દીઓમાં બળતરા (inflammation) પેદા કરતા બેક્ટેરિયાનું પ્રમાણ વધુ હતું, જ્યારે લાભદાયી SCFA ઉત્પન્ન કરતા બેક્ટેરિયાનું પ્રમાણ ઘણું ઓછું હતું.

આ બેક્ટેરિયલ અસંતુલન (dysbiosis) આંતરડાની સુરક્ષા દીવાલને નબળી પાડે છે, જેના કારણે પ્રો-ઇન્ફ્લેમેટરી ઘટકો અને ઝેરી તત્વો રક્તપ્રવાહમાં અથવા વેગસ નર્વ મારફતે મગજ સુધી પહોંચે છે. CUSAT ના નેચર સેન્ટર ફોર ન્યુરોસાયન્સના ડિરેક્ટર બેબી ચક્રપાણિ પી. એસ. ના જણાવ્યા અનુસાર, બેક્ટેરિયાની વિપુલતામાં આ ફેરફાર રોગની ગંભીરતા સાથે સીધો જોડાયેલો છે. આ બેક્ટેરિયા ડોપામાઇન, ગ્લુટામેટ (glutamate) અને ગાબા (GABA) જેવા મગજના કાર્યો માટે અત્યંત મહત્વના રસાયણો પર અસર કરે છે.

અભ્યાસના આંકડા અને વિગતો

ઇન્ડિયન કાઉન્સિલ ઓફ મેડિકલ રિસર્ચ (ICMR) દ્વારા ભંડોળ પૂરું પાડવામાં આવેલ આ અભ્યાસ CUSAT ના રિસર્ચ એસોસિએટ અનીસા પી. એ. દ્વારા, પ્રો. ચક્રપાણિ અને SCTIMST ના ડો. શ્યામ ક્રિષ્નનના માર્ગદર્શન હેઠળ હાથ ધરવામાં આવ્યો હતો. આ અભ્યાસમાં SCTIMST ના કૉમ્પ્રિહેન્સિવ કેર સેન્ટર ફોર મૂવમેન્ટ ડિસઓર્ડર્સના ૬૫ પાર્કિન્સન્સ દર્દીઓ અને ૬૫ તંદુરસ્ત વ્યક્તિઓનો સમાવેશ કરવામાં આવ્યો હતો.

તંદુરસ્ત જૂથમાં મોટાભાગે દર્દીઓના જીવનસાથીઓ (spouses) ને જ લેવામાં આવ્યા હતા, જેથી તેમની ખોરાકની ટેવો, જીવનશૈલી અને પર્યાવરણીય સ્થિતિ સમાન રહે અને સચોટ સરખામણી થઈ શકે. આંતરડાના માઇક્રોબાયોમ પર આહાર, ઉંમર, લિંગ અને જનીનોની ઊંડી અસર પડે છે, જેના કારણે વિશ્વના વિવિધ પ્રદેશોના અભ્યાસોમાં અલગ અલગ પરિણામો જોવા મળે છે.

સામાન્ય રીતે પાર્કિન્સન્સ રોગ ૬૦ વર્ષથી વધુ વયની વ્યક્તિઓમાં વધુ જોવા મળે છે, જેમાં લગભગ ૧% વસ્તી અસરગ્રસ્ત થાય છે. ૫૦ વર્ષથી નાની ઉંમરે થતા પાર્કિન્સન્સને 'અર્લી-ઓનસેટ PD' કહેવામાં આવે છે. રોગના અન્ય શારીરિક લક્ષણોમાં બ્રેડીકાઇનેસિયા (bradykinesia: હલનચલનમાં ધીમાપણું), રિજિડિટી (rigidity: સ્નાયુઓની અકડાન), અને હાઇપોમિમિયા (hypomimia: ચહેરાના હાવભાવ ઓછા થઈ જવા) શામેલ છે.

આ ઉપરાંત, દર્દીઓમાં ડિસઓટોનોમિયા (dysautonomia: સ્વયંસંચાલિત ચેતાતંત્રની ખામી) ના કારણે ઓર્થોસ્ટેટિક હાયપોટેન્શન (orthostatic hypotension: ઊભા થતાં જ બ્લડ પ્રેશર ઘટી જવું) ૩૦ થી ૫૦% દર્દીઓમાં જોવા મળે છે. ઊંઘની વિકૃતિઓ (sleep disorders) ૯૮% દર્દીઓમાં અને સંવેદનાત્મક ખામીઓ (sensory deficits) ૯૦% દર્દીઓમાં જોવા મળે છે.

ભારત માટે મહત્વ અને ભવિષ્યની દિશા

ભારતીય વસ્તી માટે આ સંશોધન અત્યંત આશાસ્પદ છે. ભારતમાં ખાનપાન અને આહારશૈલી પશ્ચિમી દેશો કરતાં ઘણી અલગ છે, તેથી ભારતીય દર્દીઓના બેક્ટેરિયલ પ્રોફાઇલને સમજવો રોગના વહેલા નિદાન માટે અનિવાર્ય છે. ભવિષ્યમાં માત્ર મળ (stool sample) ની સાદી તપાસ દ્વારા પાર્કિન્સન્સનું પ્રારંભિક તબક્કામાં નિદાન શક્ય બની શકે છે.

આ ઉપરાંત, આંતરડાના સ્વાસ્થ્યને સુધારવા માટે યોગ્ય પ્રોબાયોટિક્સ (probiotics), આહારમાં ફેરફાર અને ટાર્ગેટેડ થેરાપી દ્વારા પાર્કિન્સન્સની ગંભીરતા ઘટાડવાના અથવા રોગની પ્રગતિને ધીમી કરવાના નવા રસ્તા ખૂલી શકે છે. હાલમાં લેવોડોપા (levodopa), MAO-B ઇન્હિબિટર્સ કે ડીપ બ્રેઇન સ્ટીમ્યુલેશન (deep brain stimulation) માત્ર લક્ષણોને નિયંત્રિત કરે છે, પરંતુ આંતરડા આધારિત સારવાર મૂળ કારણ પર પ્રહાર કરી શકે છે.

જોકે, વૈજ્ઞાનિકો સામે હજી પણ કેટલાક પ્રશ્નો અણઉકેલાયેલા છે. શું આંતરડામાં બેક્ટેરિયલ અસંતુલન પાર્કિન્સન્સ ઉત્પન્ન કરે છે કે પછી પાર્કિન્સન્સ રોગ અને તેની દવાઓના કારણે આંતરડાના બેક્ટેરિયા બદલાય છે? આ 'ચિકન ઓર એગ' (કારણ કે પરિણામ) જેવા કોયડાને ઉકેલવા માટે વધુ સંશોધનો જરૂરી છે. આમ છતાં, આંતરડા-મગજના સંબંધે ચેતાતંત્રના રોગોની સારવારમાં નવી ક્રાંતિના એંધાણ આપ્યા છે.