वैज्ञानिकों ने स्वस्थ मानव हृदय का एक विस्तृत सेलुलर और आणविक नक्शा बनाया है ताकि यह समझ सकें कि यह महत्वपूर्ण अंग कैसे काम करता है और हृदय रोग में गड़बड़ी पर प्रकाश डालता है।

जर्नल नेचर में प्रकाशित काम, हार्वर्ड मेडिकल स्कूल, ब्रिघम एंड वीमेंस हॉस्पिटल, वेलकम सेंगर इंस्टीट्यूट, मैक्स डेलब्रुक सेंटर फॉर मोलेकुलर मेडिसिन (एमडीसी) में जर्मनी, इंपीरियल कॉलेज लंदन और उनके वैश्विक सहयोगियों के नेतृत्व में किया गया था।

टीम ने मानव हृदय के अब तक के सबसे व्यापक सेल एटलस के निर्माण के लिए लगभग डेढ़ मिलियन व्यक्तिगत कोशिकाओं का विश्लेषण किया।

एटलस कोशिकाओं की विशाल विविधता को दर्शाता है और हृदय की मांसपेशियों की कोशिका के प्रकार, हृदय की सुरक्षात्मक प्रतिरक्षा कोशिकाओं और रक्त वाहिकाओं के जटिल नेटवर्क को प्रकट करता है। यह यह भी भविष्यवाणी करता है कि कोशिकाएं हृदय को काम करने के लिए कैसे संवाद करती हैं।

अनुसंधान मानव शरीर में प्रत्येक कोशिका प्रकार को मैप करने के लिए मानव सेल एटलस पहल का हिस्सा है।

दिल का नया आणविक और सेलुलर ज्ञान हृदय रोग की बेहतर समझ को सक्षम करने और अत्यधिक व्यक्तिगत उपचार के विकास को निर्देशित करने का वादा करता है।

शोधकर्ताओं ने कहा कि यह काम भविष्य में पुनर्योजी चिकित्सा के आधार पर चिकित्सा के लिए चरण भी निर्धारित करता है।

जीवन भर, औसत मानव हृदय शरीर को 2 अरब से अधिक जीवन-निर्वाह धड़कता है। ऐसा करने में, यह ऑक्सीजन और पोषक तत्वों को कोशिकाओं, ऊतकों और अंगों तक पहुंचाने में मदद करता है और कार्बन डाइऑक्साइड और अपशिष्ट उत्पादों को हटाने में सक्षम बनाता है।

प्रत्येक दिन, चार अलग-अलग कक्षों के माध्यम से एक-तरफ़ा प्रवाह के साथ हृदय लगभग 100,000 बार धड़कता है, आराम, व्यायाम और तनाव के साथ गति बदलती है। प्रत्येक बीट को दिल के विभिन्न हिस्सों में विभिन्न कोशिकाओं में एक जटिल जटिल लेकिन सही सिंक्रनाइज़ेशन की आवश्यकता होती है।

जब यह जटिल समन्वय खराब हो जाता है, तो इसका परिणाम हृदय रोग हो सकता है, दुनिया भर में मृत्यु का प्रमुख कारण, हर साल अनुमानित 17.9 मिलियन लोगों की मौत हो सकती है।

स्वस्थ हृदय की कोशिकाओं के अंदर आणविक प्रक्रियाओं का पता लगाना यह समझने के लिए महत्वपूर्ण है कि हृदय रोग में चीजें कैसे बढ़ती हैं। इस तरह के ज्ञान से हृदय संबंधी बीमारी के विभिन्न रूपों के लिए अधिक सटीक, बेहतर उपचार रणनीति बन सकती है।

“लाखों लोग हृदय रोगों के लिए उपचार कर रहे हैं। स्वस्थ हृदय को समझने से हमें सेल प्रकारों और सेल राज्यों के बीच बातचीत को समझने में मदद मिलेगी जो आजीवन कार्य करने और रोगों में ये कैसे भिन्न हो सकते हैं, ”अध्ययन के सह-वरिष्ठ लेखक क्रिस्टीन सीडमैन ने कहा, हार्वेस्ट मेडिकल स्कूल में ब्लावाटनिक संस्थान में चिकित्सा के प्रोफेसर और एक ब्रिघम और महिलाओं में हृदय रोग विशेषज्ञ।

“आखिरकार, इन मूलभूत अंतर्दृष्टि से विशिष्ट लक्ष्य सुझाए जा सकते हैं जो भविष्य में वैयक्तिकृत उपचारों को जन्म दे सकते हैं, हृदय रोग के लिए व्यक्तिगत दवाएं बना सकते हैं और प्रत्येक रोगी के लिए उपचार की प्रभावशीलता में सुधार कर सकते हैं,” सीडमैन ने कहा।

टीम ने 14 अंग दाताओं से प्राप्त दिल के छह अलग-अलग क्षेत्रों से लगभग 500,000 व्यक्तिगत कोशिकाओं और सेल नाभिक का अध्ययन किया, जिनके हृदय प्रत्यारोपण के लिए स्वस्थ लेकिन अनुपयुक्त थे।

एकल-कोशिका विश्लेषण, मशीन सीखने और इमेजिंग तकनीकों के संयोजन का उपयोग करके, टीम यह देख सकती है कि प्रत्येक कोशिका में कौन से जीनों को चालू और बंद किया गया था।

शोधकर्ताओं ने हृदय के विभिन्न क्षेत्रों में कोशिकाओं में बड़े अंतर की खोज की। उन्होंने यह भी देखा कि हृदय के प्रत्येक क्षेत्र में कोशिकाओं के विशिष्ट उपसमुच्चय थे – एक खोज जो विभिन्न विकासात्मक उत्पत्ति की ओर इशारा करती है और सुझाव देती है कि ये कोशिकाएं उपचारों के लिए अलग-अलग प्रतिक्रिया देंगी।

हार्वर्ड मेडिकल स्कूल में आनुवांशिकी में शोध के साथी सह-पहले लेखक डैनियल रेचर्ट ने कहा, “यह परियोजना नई कोशिकाओं की शुरुआत को चिह्नित करती है, जिसमें दिल एकल कोशिकाओं से निर्मित होता है, कई अलग-अलग सेल राज्यों के साथ।”

रीचर्ट ने कहा, “पूरे दिल में क्षेत्रीय मतभेदों की जानकारी के साथ, हम उम्र, व्यायाम और बीमारी के प्रभावों पर विचार करना शुरू कर सकते हैं और कार्डियोलॉजी के क्षेत्र को आगे बढ़ाने में मदद कर सकते हैं।”

मैक्स डेल्ब्रक सेंटर के सह-वरिष्ठ लेखक और प्रोफेसर, नोर्बर्ट हबनर ने कहा, “यह पहली बार है जब किसी ने भी इस पैमाने पर मानव हृदय की एकल कोशिकाओं को देखा है, जो केवल बड़े पैमाने पर एकल-कोशिका अनुक्रमण के साथ संभव हो गया है।” आणविक चिकित्सा के लिए। “यह अध्ययन एकल-कोशिका जीनोमिक्स और अंतर्राष्ट्रीय सहयोग की शक्ति को दर्शाता है,” उन्होंने कहा।

“हृदय की कोशिकाओं और उनकी जीन गतिविधि की पूरी श्रृंखला का ज्ञान यह समझने के लिए एक मौलिक आवश्यकता है कि हृदय कैसे काम करता है और तनाव और बीमारी के प्रति प्रतिक्रिया कैसे शुरू करता है,” हुबनेर ने कहा।

इस अध्ययन के एक हिस्से के रूप में, शोधकर्ताओं ने हृदय के माध्यम से रक्त वाहिकाओं को अभूतपूर्व विस्तार से देखा। एटलस ने दिखाया कि कैसे इन नसों और धमनियों में कोशिकाओं को विभिन्न दबावों और स्थानों के अनुकूल बनाया जाता है और यह कैसे शोधकर्ताओं को यह समझने में मदद कर सकता है कि कोरोनरी हृदय रोग के दौरान रक्त वाहिकाओं में क्या गलत हो जाता है।

इंपीरियल कॉलेज, लंदन के सह-वरिष्ठ लेखक मिशेला नोसदा ने कहा, “हमारा अंतरराष्ट्रीय प्रयास कार्डियक कोशिकाओं के सेलुलर और आणविक विवरणों को प्रकाशित करके वैज्ञानिक समुदाय को जानकारी का एक अमूल्य सेट प्रदान करता है जो एक साथ काम करते हैं।”

“हमने हृदय की कोशिकाओं को मैप किया, जो कि SARS-CoV-2 द्वारा संभावित रूप से संक्रमित हो सकती हैं और पाया गया कि छोटी रक्त वाहिकाओं की विशेष कोशिकाएँ भी वायरस के लक्ष्य हैं। हमारे डेटासेट हृदय रोग की बारीकियों को समझने के लिए जानकारी का एक सुनहरा हिस्सा हैं, ”उसने कहा।

शोधकर्ताओं ने हृदय की मरम्मत को समझने पर भी ध्यान केंद्रित किया, यह देखते हुए कि कैसे प्रतिरक्षा कोशिकाएं स्वस्थ हृदय में अन्य कोशिकाओं के साथ बातचीत और संचार करती हैं और यह कंकाल की मांसपेशी से कैसे अलग है।

आगे के शोध में यह जांच शामिल होगी कि क्या किसी भी दिल की कोशिकाओं को खुद की मरम्मत के लिए प्रेरित किया जा सकता है।

वेलकम सेंगर इंस्टीट्यूट के सह-वरिष्ठ लेखक और मानव-सह-लेखक, वेलकम सेंगर इंस्टीट्यूट की सारा टेचमैन ने कहा, “यह महान सहयोगात्मक प्रयास मानव शरीर के ‘गूगल मैप’ को बनाने के लिए वैश्विक मानव सेल एटलस पहल का हिस्सा है। सेल एटलस आयोजन समिति।

“दुनिया भर के शोधकर्ताओं के लिए खुले तौर पर उपलब्ध है, हार्ट सेल एटलस एक शानदार संसाधन है, जो हृदय स्वास्थ्य और रोग की नई समझ, नए उपचार और संभवतः क्षतिग्रस्त हृदय ऊतक को पुनर्जीवित करने के तरीकों को खोजने में मदद करेगा।”

(यह कहानी पाठ के संशोधनों के बिना वायर एजेंसी फीड से प्रकाशित की गई है। केवल शीर्षक बदल दिया गया है।)

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