মাতৃ মাইক্রোবায়োটা ভবিষ্যতের সন্তানদের মধ্যে স্ট্রেস নোডের বিকাশের প্রোগ্রাম করে

হরমোনস অ্যান্ড বিহেভিয়ার- এ প্রকাশিত একটি গবেষণাপত্রে দেখা গেছে যে অন্ত্রের মাইক্রোবায়োটা হাইপোথ্যালামাসের (PVN) প্যারাভেন্ট্রিকুলার নিউক্লিয়াসের বিকাশের জন্য পরামিতি নির্ধারণ করে, যা স্ট্রেস প্রতিক্রিয়ার একটি মূল কেন্দ্র। জীবাণুমুক্ত (জীবাণুমুক্ত, GF) ছাড়া বেড়ে ওঠা ইঁদুরের নবজাতক এবং প্রাপ্তবয়স্ক উভয় ক্ষেত্রেই PVN-তে কম কোষ ছিল, নিউক্লিয়াসের আয়তন পরিবর্তন না করে (অর্থাৎ, কোষের ঘনত্ব হ্রাস পায়)। ক্রস-ফিডিং দেখিয়েছে যে প্রভাবটি জন্মের আগেও, মাতৃ মাইক্রোবায়োটার মাধ্যমে প্রোগ্রাম করা হয়।

পটভূমি

PVN কী এবং কেন এটি গুরুত্বপূর্ণ?
হাইপোথ্যালামাসের (PVN) প্যারাভেন্ট্রিকুলার নিউক্লিয়াস হল স্ট্রেস সিস্টেমের একটি "হাব": এর CRH নিউরনগুলি হাইপোথ্যালামিক-পিটুইটারি-অ্যাড্রিনাল (HPA) অক্ষকে ট্রিগার করে এবং আচরণ, প্রেরণা, জল-লবণ ভারসাম্য এবং শক্তি বিপাককে প্রভাবিত করে। অতএব, PVN এর কোষীয় গঠনে যেকোনো পরিবর্তন সম্ভাব্যভাবে স্ট্রেস প্রতিক্রিয়া এবং হোমিওস্ট্যাসিসকে পরিবর্তন করে।

মাইক্রোবায়োটা এবং স্ট্রেস অক্ষ: ক্লাসিক ডেটা
এমনকি "ধ্রুপদী" পরীক্ষায়ও দেখা গেছে যে জীবাণু ছাড়াই বেড়ে ওঠা ইঁদুরগুলিতে (জীবাণুমুক্ত, GF), HPA অক্ষের স্ট্রেস প্রতিক্রিয়া অতিপ্রতিক্রিয়াশীল; "বন্ধুত্বপূর্ণ" ব্যাকটেরিয়া (যেমন, বিফিডোব্যাকটেরিয়াম) দ্বারা উপনিবেশ স্থাপন এই ফেনোটাইপটিকে আংশিকভাবে স্বাভাবিক করে তোলে। এটিই ছিল প্রথম সরাসরি সূত্র যে অন্ত্রের জীবাণুগুলি স্ট্রেস নিউরোএন্ডোক্রাইন সিস্টেমকে "সুর" করে।

মাতৃ মাইক্রোবায়োটা এবং প্রসবপূর্ব মস্তিষ্কের বিকাশ
পরে আবিষ্কৃত হয় যে এর প্রভাব জন্মের আগেই শুরু হয়: গর্ভবতী মহিলাদের মধ্যে মাইক্রোবায়োটার ক্ষয় (অ্যান্টিবায়োটিক/জিএফ) ভ্রূণের অ্যাক্সোনোজেনেসিস জিনের প্রকাশ এবং থ্যালামোকর্টিক্যাল পথের গঠনকে ব্যাহত করে; সম্ভবত মধ্যস্থতাকারী হল মাইক্রোবায়ালভাবে সংশোধিত বিপাক যা বিকাশমান মস্তিষ্কে সংকেত পাঠায়। এটি প্রকৃতি -স্তরের গবেষণাপত্রে নথিভুক্ত করা হয়েছে।

নিউরোইমিউন "গিয়ারবক্স": মাইক্রোগ্লিয়া
অন্ত্রের জীবাণুগুলি মাইক্রোগ্লিয়ার পরিপক্কতা এবং কার্যকারিতা পরিচালনা করে, যা বিকাশমান মস্তিষ্কের প্রধান উদ্যানপালক যা অ্যাপোপটোসিস/সিনাপটিক ছাঁটাই এবং প্রদাহজনক প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করে। মাইক্রোবায়োটার অনুপস্থিতিতে, মাইক্রোগ্লিয়া অপরিণত এবং কার্যকরীভাবে ত্রুটিপূর্ণ; মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের পুনরুদ্ধার আংশিকভাবে ফেনোটাইপকে উদ্ধার করে। এটি এমন একটি প্রক্রিয়া প্রদান করে যার মাধ্যমে পেরিফেরাল মাইক্রোবায়োটা নিউরোনাল সার্কিটগুলিকে পুনরায় সংযুক্ত করতে পারে।

এখন PVN-এর উপর কেন জোর দেওয়া হচ্ছে?
PVN হল HPA-এর শীর্ষস্থান এবং এটি প্রাথমিক চাপ এবং পুষ্টির ইঙ্গিতগুলির প্রতি সংবেদনশীল একটি নোড। প্রমাণ পাওয়া গেছে যে PVN^CRH নিউরনের কার্যকলাপ কেবল কর্টিসল প্রতিক্রিয়াকেই চালিত করে না বরং আচরণ/প্রেরণাকেও প্রভাবিত করে; তাই, PVN সেলুলার আর্কিটেকচারের পরিবর্তনগুলি চাপ স্থিতিস্থাপকতার জন্য দীর্ঘমেয়াদী পরিণতি ঘটাতে পারে।

বর্তমান কাজের আগে কী অনুপস্থিত ছিল
তা জানা ছিল যে (ক) মাইক্রোবায়োটা HPA অক্ষকে "ঘূর্ণায়মান" করে এবং (খ) মাতৃ মাইক্রোবায়োটা নিউরোডেভেলপমেন্টাল ট্র্যাজেক্টোরি প্রোগ্রাম করে। কিন্তু একটি ফাঁক ছিল: PVN-তে কি বিশেষভাবে এর কোনও শারীরবৃত্তীয় চিহ্ন আছে - কোষের সংখ্যা/ঘনত্ব কি পরিবর্তিত হয় এবং "সংবেদনশীলতা জানালা" কখন খোলা থাকে (জন্মের আগে বা পরে)? হরমোন এবং আচরণের কাজ এই ফাঁকটি বন্ধ করে দেয়: মাইক্রোবায়োটার অনুপস্থিতিতে, ইঁদুরের নিউক্লিয়াসের আয়তন পরিবর্তন না করেই নবজাতক এবং প্রাপ্তবয়স্কদের মধ্যে PVN কোষের সংখ্যা হ্রাস পায় এবং ক্রস-ফিডিং দেখায় যে প্রোগ্রামিং প্রসবপূর্ব থেকেই শুরু হয়।

প্রভাব এবং পরবর্তী মাইল
যদি মাতৃত্বকালীন মাইক্রোবায়োটা জরায়ুতে PVN কোষের ঘনত্ব নির্ধারণ করে, তাহলে মাইক্রোবায়োটা মডিফায়ার (মাতৃত্বকালীন খাদ্য, অ্যান্টিবায়োটিক, সংক্রমণ, প্রোবায়োটিক/পোস্টবায়োটিক) সন্তানের স্ট্রেস অক্ষের "টিউনিং"-কে প্রভাবিত করতে পারে। আরও কাজের জন্য প্রয়োজন হবে: একক-কোষ PVN প্রোফাইল (যা নিউরন - CRH/AVP/OT - প্রভাবিত হয়), প্রাপ্তবয়স্কদের মধ্যে HPA ফাংশন এবং আচরণগত ফেনোটাইপের পরীক্ষা, এবং অন্ত্র এবং বিকাশমান মস্তিষ্কের মধ্যে সংকেত অণু হিসাবে নির্দিষ্ট বিপাকীয় পদার্থের (যেমন, শর্ট-চেইন ফ্যাটি অ্যাসিড) ভূমিকা পরীক্ষা করা।

এটি কীভাবে পরীক্ষা করা হয়েছিল?

লেখকরা স্বাভাবিক (উপনিবেশিত) ইঁদুর (CC) এবং জীবাণুমুক্ত (GF) ইঁদুরের বংশধরদের তুলনা করেছেন এবং জন্মের পরপরই ক্রস-ফিডিং ব্যবহার করেছেন:

• CC → CC (নিয়ন্ত্রণ),
• GF → GF (জীবাণুমুক্ত মা এবং জীবাণুমুক্ত ছানা),
• GF → CC (জীবাণুমুক্ত কুকুরছানা স্বাভাবিক মায়েদের কাছে প্রতিস্থাপন করা হয়েছে)।

জীবনের ৭ম দিনে, GF → GF এবং GF → CC ইঁদুরের PVN-তে কোষের সংখ্যা CC → CC ইঁদুরের তুলনায় কম ছিল, যার ফলে PVN-এর আয়তন একই ছিল - যার ফলে কোষের ঘনত্ব হ্রাস পেয়েছিল। প্রাপ্তবয়স্ক GF ইঁদুরের উপর দ্বিতীয় পরীক্ষায় PVN-তে কোষের সংখ্যা হ্রাস নিশ্চিত করা হয়েছে (আয়তন একই থাকা সত্ত্বেও)। দুটি সিদ্ধান্তে উপনীত হয়েছে: ১) GF নবজাতকের ক্ষেত্রে বর্ধিত কোষের মৃত্যু স্থায়ী চিহ্ন রেখে যায়; ২) যেহেতু জন্মের দিনে "অণুজীব" মায়েদের প্রতিস্থাপন ঘাটতি পূরণ করতে পারেনি, তাই মাতৃ মাইক্রোবায়োটা গর্ভে ইতিমধ্যেই বিকাশের গতিপথ নির্ধারণ করে। এটিও উল্লেখ করা হয়েছে যে মাইক্রোবায়োটার অবস্থা এবং লিঙ্গ সামগ্রিক অগ্রমস্তিষ্কের আকারকে প্রভাবিত করে (GF ইঁদুরের ক্ষেত্রে বড়; মহিলাদের ক্ষেত্রে বড়), কারণগুলির কোনও মিথস্ক্রিয়া ছাড়াই।

এটা কেন গুরুত্বপূর্ণ?

PVN হল একটি নোডাল কাঠামো যা স্ট্রেস রেসপন্স অক্ষ (HPA) শুরু করে এবং স্বায়ত্তশাসিত ফাংশন, জল-লবণ ভারসাম্য এবং পুষ্টি নিয়ন্ত্রণের সাথে জড়িত। যদি মাতৃ মাইক্রোবায়োটা জন্মের আগে PVN-তে নিউরনের সংখ্যা "মোচড়" দেয়, তাহলে এটি ক্রমবর্ধমান "মাইক্রোবায়োটা-মস্তিষ্ক" শৃঙ্খলের সাথে একটি সরাসরি শারীরবৃত্তীয় সংযোগ যুক্ত করে এবং ব্যাখ্যা করতে সাহায্য করে যে কেন প্রাথমিক কারণগুলি (পুষ্টি, অ্যান্টিবায়োটিক, প্রসব) পরবর্তী জীবনে স্ট্রেস প্রতিরোধ এবং আচরণের উপর এত গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলে। ফলাফলটি প্রসবকালীন নিউরোনাল এবং মাইক্রোগ্লিয়া মৃত্যুর উপর মাইক্রোবায়োটার প্রভাব সম্পর্কে পূর্ববর্তী পর্যবেক্ষণের সাথে যুক্তিসঙ্গতভাবে খাপ খায়।

এটি কী প্রমাণ করে না (সীমাবদ্ধতা)

• এটি একটি ইঁদুরের মডেল: মানুষের কাছে স্থানান্তরের জন্য সতর্কতা প্রয়োজন।
• "কোষ সংখ্যা" পরিবর্তন সরাসরি কোন নিউরনগুলি প্রভাবিত হয় (যেমন PVN এর CRH নিউরন) বা কার্যকারিতা কীভাবে পরিবর্তিত হয় (স্ট্রেস হরমোন, আচরণ) তা নির্দেশ করে না।
• প্রক্রিয়াটি এখনও খোলা আছে: এই মাইক্রোবিয়াল বিপাকগুলি (শর্ট-চেইন ফ্যাটি অ্যাসিড ইত্যাদি), রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতার সংকেত, নাকি গ্লিয়ার সাথে মিথস্ক্রিয়া? লক্ষ্যযুক্ত পরীক্ষা-নিরীক্ষার প্রয়োজন। (পর্যালোচিত সাহিত্য উভয় পথের দিকেই ইঙ্গিত করে।)

এরপর কী?

• মাইক্রোবায়োটা ম্যানিপুলেশনের পরে (নির্বাচনী বিপাক উদ্ধার সহ) এবং HPA অক্ষের কার্যকরী অ্যাসেসের পরে একক-কোষ PVN ট্রান্সক্রিপ্টোম।
• "সংবেদনশীলতার জানালা" কতটা গর্ভকালীন সময় এবং প্রসবোত্তর সময়ের মধ্যে সীমাবদ্ধ তা পরীক্ষা করা।
• প্রাপ্তবয়স্কদের মধ্যে শারীরবৃত্তীয় পরিবর্তন এবং আচরণগত ফেনোটাইপের মধ্যে সম্পর্ক (স্ট্রেস রিঅ্যাকটিভিটি, পুষ্টি, ঘুম) - এবং পরে সেগুলি "স্থির" করা যেতে পারে কিনা।

উৎস: হরমোন এবং আচরণ, ইপাব ২১ এপ্রিল ২০২৫; মুদ্রণ জুন ২০২৫ (খণ্ড ১৭২, প্রবন্ধ ১০৫৭৪২)। লেখক: ওয়াইসি মিলিগান এবং অন্যান্য, জর্জিয়া স্টেট ইউনিভার্সিটি নিউরোসায়েন্স ইনস্টিটিউট। https://doi.org/10.1016/j.yhbeh.2025.105742