লবণ, গ্লিয়া এবং চাপ: মাইক্রোগ্লিয়া অ্যাস্ট্রোসাইট 'ছাঁটাই' করে নিউরনগুলিকে সক্রিয় করে - এবং চাপ বাড়ায়

ম্যাকগিল দল দেখিয়েছে কিভাবে মাইক্রোগ্লিয়া (মস্তিষ্কের রোগ প্রতিরোধক কোষ) প্রতিবেশী অ্যাস্ট্রোসাইটগুলিকে শারীরিকভাবে পুনর্নির্মাণ করে নিউরোনাল কার্যকলাপকে পুনর্নির্মাণ করতে পারে। একটি ইঁদুরের মডেলে, যাদের উচ্চ লবণযুক্ত খাবার খাওয়ানো হয়েছিল, হাইপোথ্যালামাসে ভ্যাসোপ্রেসিন-নিঃসরণকারী নিউরনের চারপাশে প্রতিক্রিয়াশীল মাইক্রোগ্লিয়া জমা হয়। তারা ফ্যাগোসাইটোজ ("ছাঁটাই") অ্যাস্ট্রোসাইটিক প্রক্রিয়া করে, যা সিন্যাপ্স থেকে গ্লুটামেটের শোষণকে ব্যাহত করে। এর ফলে গ্লুটামেট এক্সট্রাসিন্যাপটিক NMDA রিসেপ্টরগুলিতে "ছিটকে" পড়ে, যার ফলে নিউরনগুলি অতিরিক্ত উত্তেজিত হয়ে পড়ে। ফলস্বরূপ, ভ্যাসোপ্রেসিন সিস্টেম সক্রিয় হয় এবং প্রাণীদের লবণ-নির্ভর উচ্চ রক্তচাপ তৈরি হয়। অ্যাস্ট্রোসাইটগুলির মাইক্রোগ্লিয়াল "ছাঁটাই" ব্লক করা নিউরোনাল অতিরিক্ত উত্তেজনা হ্রাস করে এবং লবণের উচ্চ রক্তচাপের প্রভাব হ্রাস করে।

গবেষণার পটভূমি

নিউরনগুলি একা কাজ করে না: তাদের কার্যকলাপ গ্লিয়াল কোষ দ্বারা সূক্ষ্মভাবে সুরক্ষিত হয়। অ্যাস্ট্রোসাইটগুলি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ, তাদের পাতলা পেরি-সিনাপটিক প্রক্রিয়াগুলি সিন্যাপ্সগুলিকে শক্তভাবে "আলিঙ্গন" করে, অতিরিক্ত গ্লুটামেট এবং আয়নগুলি (EAAT বাহকগুলির মাধ্যমে) অপসারণ করে, K⁺ বাফার করে এবং এইভাবে অতিরিক্ত উত্তেজনা রোধ করে। এই প্রক্রিয়াগুলি মোবাইল: বিভিন্ন শারীরবৃত্তীয় অবস্থায় - অসমোটিক স্থানান্তর থেকে স্তন্যপান পর্যন্ত - অ্যাস্ট্রোসাইটগুলি খুলতে পারে বা বিপরীতভাবে, প্রক্রিয়াগুলিকে টেনে আনতে পারে, সিন্যাপ্স কভারেজের ডিগ্রি এবং মধ্যস্থতাকারীদের "পরিষ্কার" করার হার পরিবর্তন করে। হাইপোথ্যালামাসে এই ধরনের প্লাস্টিকতার একটি ক্লাসিক উদাহরণ দীর্ঘকাল ধরে বর্ণনা করা হয়েছে: দীর্ঘস্থায়ী লবণ গ্রহণের সাথে, ম্যাগনোসেলুলার নিউরনের অ্যাস্ট্রোসাইটিক আবরণ (ভ্যাসোপ্রেসিন/অক্সিটোসিন) হ্রাস পায়, তবে এই পুনর্গঠনের প্রক্রিয়াটি অস্পষ্ট থেকে যায়।

দ্বিতীয় গুরুত্বপূর্ণ চরিত্র হলো মাইক্রোগ্লিয়া, মস্তিষ্কের বাসিন্দা রোগ প্রতিরোধক কোষ। প্রদাহের সময় "কাজের দায়িত্বে" থাকার পাশাপাশি, তারা স্নায়ুতন্ত্র তৈরি করতে সক্ষম: বিকাশ এবং রোগের সময়, মাইক্রোগ্লিয়া অতিরিক্ত উপাদানগুলিকে ফ্যাগোসাইটাইজ করে "ট্রিম" সিন্যাপ্স করে। এটা ধরে নেওয়া যুক্তিসঙ্গত ছিল যে এটি অ্যাস্ট্রোসাইটের গঠনকেও প্রভাবিত করতে পারে, কিন্তু এর প্রায় কোনও প্রত্যক্ষ প্রমাণ বা কারণ-প্রভাব সম্পর্ক ছিল না। প্রশ্ন ছিল: যদি মাইক্রোগ্লিয়া স্থানীয়ভাবে সক্রিয় হয়, তাহলে তারা কি শারীরিকভাবে অ্যাস্ট্রোসাইটিক প্রক্রিয়াগুলি অপসারণ করতে পারে এবং এর ফলে পরোক্ষভাবে নিউরনের উত্তেজনা বৃদ্ধি করতে পারে?

এই সমস্যার প্রেক্ষাপট হলো লবণ-সংবেদনশীল উচ্চ রক্তচাপ। অতিরিক্ত লবণ কেবল কিডনি এবং রক্তনালীগুলির মাধ্যমেই নয়, মস্তিষ্কের মাধ্যমেও রক্তচাপ বাড়ায়: ভ্যাসোপ্রেসিন নিঃসরণকারী অসমোসেন্সরি নোড এবং নিউরনগুলি সক্রিয় হয়, যার ফলে জল ধারণ এবং রক্তনালীগুলির স্বর বৃদ্ধি পায়। উচ্চ লবণযুক্ত খাবারের সময় যদি অ্যাস্ট্রোসাইটগুলি তাদের সিন্যাপটিক "কাফ" হারায়, তবে গ্লুটামেট কম পরিষ্কার হয় এবং এক্সট্রাসিন্যাপটিক NMDA রিসেপ্টরগুলিতে ছড়িয়ে পড়তে পারে, যার ফলে ভ্যাসোপ্রেসিন নিউরনের প্রতি উত্তেজনা বৃদ্ধি পায়। তবে অ্যাস্ট্রোসাইটগুলির এই কাঠামোগত পুনর্গঠন কে শুরু করে এবং "লবণ → মস্তিষ্ক → রক্তচাপ" শৃঙ্খল ভেঙে ফেলার জন্য হস্তক্ষেপ করা সম্ভব কিনা তা এখনও স্পষ্ট নয়।

এই পটভূমির বিপরীতে, বর্তমান কাজটি একটি নির্দিষ্ট অনুমান পরীক্ষা করে: উচ্চ লবণ স্থানীয়ভাবে ভ্যাসোপ্রেসিন নিউরনের চারপাশে মাইক্রোগ্লিয়াকে প্রতিক্রিয়াশীল করে তোলে; তারা, পরিবর্তে, পেরি-সিনাপটিক অ্যাস্ট্রোসাইটিক প্রক্রিয়াগুলিকে ফ্যাগোসাইটাইজ করে, গ্লুটামেট ক্লিয়ারেন্স হ্রাস করে, যা এক্সট্রাসিনাপটিক এনএমডিএ রিসেপ্টরগুলির সক্রিয়করণের দিকে পরিচালিত করে, এই নিউরনগুলির কার্যকলাপ বৃদ্ধি করে এবং ফলস্বরূপ, রক্তচাপে ভ্যাসোপ্রেসিন-নির্ভর বৃদ্ধি ঘটায়। প্রয়োগিত লিঙ্কটিও অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ: যদি মাইক্রোগ্লিয়াল "ছাঁটাই" অবরুদ্ধ করা হয়, তাহলে কি নিউরোনাল অতিরিক্ত উত্তেজনা এবং লবণ-নির্ভর উচ্চ রক্তচাপ কমানো সম্ভব হবে? এই প্রশ্নের উত্তর পর্যবেক্ষণ করা অ্যাস্ট্রোসাইটিক প্লাস্টিসিটি এবং বাস্তব শারীরবৃত্তীয় ফলাফলের মধ্যে দীর্ঘস্থায়ী ব্যবধান বন্ধ করে দেয়।

এটা কেন গুরুত্বপূর্ণ?

গ্লিয়াল কোষগুলিকে প্রায়শই নিউরনের "পরিষেবা কর্মী" হিসাবে ভাবা হয়। এই কাজটি আরও এক ধাপ এগিয়ে যায়: মাইক্রোগ্লিয়া হল নিউরাল নেটওয়ার্কের সক্রিয় অর্কেস্ট্রেটর, অ্যাস্ট্রোসাইটের গঠন পরিবর্তন করে এবং এর ফলে সিনাপটিক ট্রান্সমিশনকে সূক্ষ্মভাবে সুরক্ষিত করে। এটি জীবনধারা (অতিরিক্ত লবণ) কে নিউরন-গ্লিয়া-নিউরন মেকানিক্সের সাথে এবং শেষ পর্যন্ত রক্তচাপের সাথে সংযুক্ত করে। এটি কীভাবে লবণ কেবল কিডনি এবং রক্তনালীগুলির মাধ্যমে নয়, মস্তিষ্কের মাধ্যমে রক্তচাপ বাড়ায় তার একটি যুক্তিসঙ্গত ব্যাখ্যা প্রদান করে।

এটি কীভাবে কাজ করে (প্রক্রিয়া - ধাপে ধাপে)

• লবণ → প্রতিক্রিয়াশীল মাইক্রোগ্লিয়া। উচ্চ লবণযুক্ত খাবারে, সক্রিয় মাইক্রোগ্লিয়ার একটি "ক্যাপ" ভ্যাসোপ্রেসিন নিউরনের চারপাশে বৃদ্ধি পায় (স্থানীয়ভাবে, সমগ্র মস্তিষ্ক জুড়ে নয়)।
• মাইক্রোগ্লিয়া → অ্যাস্ট্রোসাইট "ছাঁটাই"। মাইক্রোগ্লিয়া অ্যাস্ট্রোসাইটগুলির পেরি-সিন্যাপটিক প্রক্রিয়াগুলিকে ফ্যাগোসাইটোজ করে, যা নিউরনের আবরণ হ্রাস করে।
• কম অ্যাস্ট্রোসাইট → বেশি গ্লুটামেট। গ্লুটামেট ক্লিয়ারেন্স দুর্বল হয়ে যায় - এক্সট্রাসিন্যাপটিক NMDA রিসেপ্টরগুলিতে স্পিলওভার ঘটে।
• NMDA ড্রাইভ → নিউরনের হাইপারঅ্যাক্টিভেশন। ভ্যাসোপ্রেসিন-ক্ষরণকারী কোষগুলি "চালু" হয় এবং হরমোনের প্রতিক্রিয়া বৃদ্ধি করে।
• ভ্যাসোপ্রেসিন → উচ্চ রক্তচাপ। জল ধরে রাখা এবং রক্তনালীতে প্রভাবের মাধ্যমে রক্তচাপ বৃদ্ধি পায়।
• "ছাঁটাই" → সুরক্ষার বাধা। মাইক্রোগ্লিয়াল "ছাঁটাই" এর ফার্মাকোলজিক্যাল/জেনেটিক অবরোধ নিউরোনাল কার্যকলাপকে স্বাভাবিক করে এবং লবণ-নির্ভর উচ্চ রক্তচাপকে হ্রাস করে।

তারা ঠিক কী করেছিল?

গবেষকরা অ্যাস্ট্রোসাইটের কাঠামোগত প্লাস্টিসিটির একটি "ক্লাসিক" উদাহরণ নিয়েছেন - দীর্ঘস্থায়ী লবণ গ্রহণের সময় হাইপোথ্যালামাসের ম্যাগনোসেলুলার সিস্টেমে পেরি-সিন্যাপটিক প্রক্রিয়াগুলির ক্ষতি। তারা ভ্যাসোপ্রেসিন নিউরনের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছেন এবং দেখিয়েছেন:

• লবণের পটভূমিতে মাইক্রোগ্লিয়া স্থানীয়ভাবে এখানে জমে থাকে;
• অ্যাস্ট্রোসাইটিক প্রক্রিয়া শোষণ করে, নিউরনের অ্যাস্ট্রোসাইটিক কভারেজ হ্রাস করে;
• এর ফলে গ্লুটামেট ক্লিয়ারেন্স ব্যাহত হয় এবং এক্সট্রাসিন্যাপটিক এনএমডিএ রিসেপ্টর সক্রিয় হয়;
• মাইক্রোগ্লিয়াল প্রুনিং-এর বাধা স্নায়ুর কার্যকলাপ হ্রাস করে এবং লবণ-প্ররোচিত উচ্চ রক্তচাপ কমায়।

চাপের শারীরবিদ্যার জন্য এর অর্থ কী?

ঐতিহ্যগতভাবে, কিডনিতে সোডিয়াম/জল পুনঃশোষণ এবং রক্তনালী শক্ত হওয়ার মাধ্যমে লবণ রক্তচাপের সাথে যুক্ত। এখানে, একটি কেন্দ্রীয় লিঙ্ক যুক্ত করা হয়েছে: লবণ → মাইক্রোগ্লিয়া → অ্যাস্ট্রোসাইট → গ্লুটামেট → ভ্যাসোপ্রেসিন → রক্তচাপ। এটি ব্যাখ্যা করে যে কেন স্নায়ু হস্তক্ষেপ (যেমন অসমোরেগুলেটরি নোডগুলিকে লক্ষ্য করে) উচ্চ রক্তচাপকে প্রভাবিত করে এবং কেন খাদ্য দ্রুত এবং শক্তিশালীভাবে কাজ করতে পারে - মস্তিষ্কের নেটওয়ার্কের মাধ্যমে।

এটি কাদের জন্য বিশেষভাবে প্রাসঙ্গিক?

• লবণ-সংবেদনশীল উচ্চ রক্তচাপের রোগীদের জন্য এবং যাদের লবণাক্ত খাবার খেলে রক্তচাপ বেড়ে যায়।
• জল-লবণ ভারসাম্যজনিত ব্যাধি (হৃদযন্ত্রের ব্যর্থতা, GFR হ্রাস) রোগীদের, যেখানে ভ্যাসোপ্রেসিন অক্ষ ইতিমধ্যেই টানটান।
• কার্ডিওমেটাবলিক রোগের জন্য প্রদাহ-বিরোধী/মাইক্রোগ্লিয়াল লক্ষ্যমাত্রা তৈরিকারী গবেষকদের জন্য।

পূর্ববর্তী ধারণার তুলনায় নতুন কী?

• গ্লিয়া একটি কার্যকারণ কারণ হিসেবে, পটভূমি হিসেবে নয়: মাইক্রোগ্লিয়া কাঠামোগতভাবে অ্যাস্ট্রোসাইট পুনর্গঠন করে, নিউরোনাল উত্তেজনা পরিবর্তন করে।
• এক্সট্রাসিন্যাপটিক এনএমডিএ রিসেপ্টরগুলি গ্লুটামেটের প্রবাহের "পরিবর্ধক" হিসাবে সামনে আসে।
• প্রভাবের স্থান: পুরো মস্তিষ্ক নয়, বরং ভ্যাসোপ্রেসিন নিউরনের একটি নোড - ভবিষ্যতের হস্তক্ষেপের জন্য প্রয়োগের একটি বিন্দু।

ব্যাখ্যার সীমাবদ্ধতা এবং নির্ভুলতা

এটি ইঁদুরের উপর করা কাজ; মানুষের স্থানান্তরযোগ্যতা পরীক্ষা করা প্রয়োজন। অ্যাস্ট্রোসাইট ছাঁটাই একটি গতিশীল প্রক্রিয়া: পুনর্গঠনটি বিপরীতমুখী কিনা এবং কত দ্রুত তা খুঁজে বের করা গুরুত্বপূর্ণ। প্রক্রিয়াগুলি স্পষ্ট করা প্রয়োজন: কোন মাইক্রোগ্লিয়াল সংকেতগুলি অ্যাস্ট্রোসাইটিক প্রক্রিয়াগুলির ফ্যাগোসাইটোসিসকে ট্রিগার করে? পরিপূরক, সাইটোকাইন এবং স্বীকৃতি রিসেপ্টরগুলি কী ভূমিকা পালন করে? এবং মাঝারি বনাম উচ্চ লবণ গ্রহণের সাথে অভিযোজন এবং প্যাথলজির মধ্যে সীমানা কোথায়?

এরপর কী (গবেষণার পরবর্তী তরঙ্গের জন্য ধারণা)

• থেরাপিউটিক লক্ষ্য:
  • মাইক্রোগ্লিয়াল ফ্যাগোসাইটোসিস নিয়ন্ত্রণকারী অণু (পরিপূরক, TREM2, ইত্যাদি);
  • ক্লিয়ারেন্স পুনরুদ্ধারের জন্য অ্যাস্ট্রোসাইট গ্লুটামেট ট্রান্সপোর্টার (EAAT1/2);
  • "ভলিউম নিয়ন্ত্রণ" হিসেবে এক্সট্রাসিন্যাপটিক এনএমডিএ রিসেপ্টর।
• মানুষের উপর মার্কার স্টাডিজ: গ্লিয়াল প্রদাহের নিউরোইমেজিং, প্লাজমা/সিএসএফ স্বাক্ষর, রেনিন-অ্যাঞ্জিওটেনসিন-ভ্যাসোপ্রেসিন অক্ষ।
• পুষ্টি এবং আচরণ: উচ্চ লবণযুক্ত খাবার কত দ্রুত গ্লিয়াল পুনর্গঠনকে বিপরীত করে? শারীরিক কার্যকলাপ/ঘুম কি নিয়ন্ত্রক হিসেবে কাজ করে?

উপসংহার

উচ্চ লবণযুক্ত খাদ্য ক্লাসিক পেরিফেরাল পথগুলিকে "বাইপাস" করতে পারে এবং মস্তিষ্কের মধ্য দিয়ে রক্তচাপ বাড়াতে পারে: মাইক্রোগ্লিয়া প্রতিরক্ষামূলক অ্যাস্ট্রোসাইটিক "কাফ" খেয়ে ফেলে, গ্লুটামেট বেরিয়ে যায়, NMDA রিসেপ্টরগুলি নিউরনগুলিকে চালিত করে, ভ্যাসোপ্রেসিন - রক্তচাপ। এটি গ্লিয়ার কাঠামোগত প্লাস্টিকতা এবং কার্ডিওমেটাবোলিক্সের মধ্যে একটি অ-তুচ্ছ সংযোগ। ব্যবহারিক অর্থে, এটি মূল পরামর্শকে আরও শক্তিশালী করে: কম লবণ - গ্লিয়ার চাপের স্নায়ু নেটওয়ার্কগুলিকে "পুনর্নির্মাণ" করার কম কারণ, এবং ভবিষ্যতে - লক্ষ্যযুক্ত হস্তক্ষেপ যা অ্যাস্ট্রোসাইটগুলিকে তাদের "শক-শোষণকারী" ভূমিকায় ফিরিয়ে আনবে।

উৎস: গু এন., মাকাশোভা ও., ল্যাপোর্টে সি., চেন সিকিউ, লি বি., শেভিলার্ড পি.-এম., … খাউতোরস্কি এ., বোর্ক সিডব্লিউ, প্রাগার-খাউতোরস্কি এম. মাইক্রোগ্লিয়া অ্যাস্ট্রোসাইটের কাঠামোগত পুনর্নির্মাণের মাধ্যমে নিউরোনাল কার্যকলাপ নিয়ন্ত্রণ করে। নিউরন (প্রেস, ২০২৫)। প্রাক-মুদ্রিত সংস্করণ: বায়োআরক্সিভ, ১৯ ফেব্রুয়ারী ২০২৫, doi:10.1101/2025.02.18.638874 ।