মিথিলিন ব্লু এবং কঙ্কালের বার্ধক্য: কেন কোষের ফলাফল ইঁদুরের হাড়ের ফলাফলের পূর্বাভাস দেয়নি

ভাবুন এমন একটি যৌগের কথা, যা হাড় ক্ষয়কারী কোষগুলোকেই শান্ত করে, একটি পাত্রে পরীক্ষা করা হয়েছে এবং প্রত্যাশামতো কাজ করেছে। কম সংখ্যক বহুনিউক্লিয়েটেড অস্টিওক্লাস্ট, একটি পরিষ্কার ডোজ-প্রতিক্রিয়া, এবং এর পেছনে একটি সম্ভাব্য মাইটোকন্ড্রিয়াল ব্যাখ্যা। তারপর একই যৌগটি ইঁদুরকে তাদের প্রাপ্তবয়স্ক জীবনের বেশিরভাগ সময় দেওয়া হয়, তাদের কঙ্কাল ত্রিমাত্রিকভাবে স্ক্যান করা হয়, এবং কোনো পার্থক্য দেখা যায় না। বয়স্ক হাড় বয়স্কই থাকে, চিকিৎসা করা হোক বা না হোক।

এটি ২০২৪ সালের একটি গবেষণার প্রকৃত চিত্র, এবং এটি সঠিকভাবে বোঝা গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এখানেই বেশিরভাগ হাড়-সম্পর্কিত সাপ্লিমেন্ট দাবির দুর্বলতা প্রকাশ পায়। গবেষণাটি Poudel এবং সহকর্মীদের, যা Aging-এ মার্চ ২০২৪-এ প্রকাশিত হয়েছে, এবং এটি উন্মুক্ত প্রবেশাধিকারভিত্তিক, তাই নিচের প্রতিটি পরিমাপ মূল উৎসের সঙ্গে যাচাই করা যায়। এর মূল ফলাফল হলো একটি null result। Null result ব্যর্থতা নয়। এগুলো উত্তর, এবং এই ফলাফল একটি নির্দিষ্ট প্রশ্নের ভালো উত্তর দেয়: দীর্ঘমেয়াদি সিস্টেমিক অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট চিকিৎসা হিসেবে মিথিলিন ব্লু বা mitoquinone কি বয়স্ক ইঁদুরের কঙ্কাল সংরক্ষণ করে? না।

সংখ্যায় হাড়ের বার্ধক্য কেমন দেখায়

বয়সের সঙ্গে হাড়ের ক্ষয় একক কোনো বিষয় নয়, তাই গবেষণায়ও একটি মাত্র বিষয় পরিমাপ করা হয়নি। মাইক্রো-কম্পিউটেড টমোগ্রাফি ব্যবহার করে গবেষকরা তিনটি কঙ্কালীয় স্থান স্ক্যান করেন: ফিমারের মধ্য-ডায়াফাইসিসে কর্টিকাল হাড় (ঘন শ্যাফট), দূরবর্তী ফিমার মেটাফাইসিসে ট্র্যাবেকুলার হাড় (জয়েন্টের কাছের স্পঞ্জের মতো নেটওয়ার্ক), এবং পঞ্চম লাম্বার কশেরুকায় ট্র্যাবেকুলার হাড়। প্রতিটি স্থানে তারা প্রচলিত মাইক্রোআর্কিটেকচার পরামিতি রেকর্ড করেন। BV/TV হলো একটি আয়তনের কত অংশ হাড়, আর কত অংশ মজ্জার স্থান। BMD হলো খনিজ ঘনত্ব। Tb.Th, Tb.N, এবং Tb.Sp যথাক্রমে ট্র্যাবেকুলার পুরুত্ব, সংখ্যা এবং ব্যবধান বর্ণনা করে। কর্টিকাল পুরুত্ব এবং ক্রস-সেকশনাল এলাকা শ্যাফটকে বর্ণনা করে।

ট্র্যাবেকুলার হাড়কে একটি গুদামের ভেতরের কাঠামোর মতো ভাবুন। বার্ধক্যে কিছু কাঠামো সম্পূর্ণ সরিয়ে যায় এবং বাকিগুলো পাতলা হয়, ফলে কাঠামো দিয়ে পূর্ণ স্থানের অনুপাত কমে যায়, অবশিষ্ট কাঠামোগুলো আরও দূরে অবস্থান করে এবং পুরো ফ্রেম কম ভার বহন করতে পারে। কর্টিকাল হাড় হলো গুদামের বাইরের দেয়াল, যা পাতলা হয়ে যায়। কঙ্কাল রক্ষা করে এমন কোনো চিকিৎসা হলে এই সংখ্যাগুলোতে তার প্রভাব দেখা উচিত। এই গবেষণায় সেটিই পরীক্ষা করা হয়েছে।

পাত্রে কী ঘটেছিল

কোষ পরীক্ষায় ৬ থেকে ৭ মাস বয়সী UM-HET3 ইঁদুরের ফিমার ও টিবিয়া থেকে নেওয়া মজ্জা ব্যবহার করা হয়েছিল, যা বার্ধক্য গবেষণার জন্য প্রজনিত একটি জেনেটিকভাবে বৈচিত্র্যময় স্ট্রেন। চারটি ফলাফল পাওয়া যায়, এবং এগুলো ভিন্ন ভিন্ন দিকে নির্দেশ করে, তাই প্রতিটির আলাদা ব্যাখ্যা প্রয়োজন।

প্রথমত, মেসেনকাইমাল স্টেম সেল, যার মধ্যে ভবিষ্যতের হাড়-গঠনকারী কোষের উৎস অন্তর্ভুক্ত, ০.১২৫ থেকে ০.৫ মাইক্রোমোলার মিথিলিন ব্লু এবং mitoquinone ঘনত্বে ৪৮ ঘণ্টা পর্যন্ত জীবিত ছিল। কোনো বিষক্রিয়া নেই, কোনো বৃদ্ধি নেই। দ্বিতীয়ত, যখন ওই স্টেম সেলগুলোকে osteogenic medium-এ osteoblast হওয়ার জন্য উদ্দীপিত করা হয় এবং ১৮তম দিনে alkaline phosphatase দিয়ে রঞ্জিত করা হয়, তখন কোনো পরীক্ষিত ঘনত্বেই কোনো যৌগ ফলাফল পরিবর্তন করেনি। পাত্রের হাড়-গঠনকারী দিকটি প্রতিক্রিয়া দেখায়নি।

তৃতীয়ত, হাড়-শোষণকারী দিকটি প্রতিক্রিয়া দেখায়। M-CSF এবং RANKL দিয়ে উদ্দীপিত মজ্জার পূর্বসূরি কোষ, যা অস্টিওক্লাস্ট তৈরির প্রচলিত পদ্ধতি, ঘনত্ব বাড়ার সঙ্গে সঙ্গে কম TRAP-পজিটিভ বহুনিউক্লিয়েটেড কোষ তৈরি করে। ০.২৫ মাইক্রোমোলারের উপরে স্পষ্ট হ্রাস দেখা যায়, বাস্তবে পরীক্ষিত সর্বোচ্চ ঘনত্ব ০.৫-এ। এই ফলাফলই অনেক আশাবাদী সারাংশের ভিত্তি হয়, এবং নির্দিষ্ট সীমার মধ্যে এটি সত্য: সংস্কৃতিতে সরাসরি ও ধারাবাহিক সংস্পর্শে মিথিলিন ব্লু ডোজ-নির্ভরভাবে অস্টিওক্লাস্ট গঠন কমিয়েছে।

চতুর্থত, ৪৮ ঘণ্টা সংস্পর্শের পর পরিণত osteoblast-এ মাইটোকন্ড্রিয়াল স্ট্রেস পরীক্ষা চালিয়ে দেখা হয় যে কোনো যৌগের প্রভাবে মৌলিক বা সর্বোচ্চ অক্সিজেন খরচে উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন হয় কি না। ০.৫ মাইক্রোমোলারে উভয় যৌগই শ্বাসক্রিয়া সামান্য কমিয়েছে বলে দেখা যায়, কিন্তু পরিবর্তনটি পরিসংখ্যানগতভাবে উল্লেখযোগ্য ছিল না। তাই অস্টিওক্লাস্ট-বিরোধী প্রভাবের পাশাপাশি হাড়-গঠনকারী কোষে কোনো মাইটোকন্ড্রিয়াল পুনরুদ্ধারের প্রমাণ পাওয়া যায়নি। মাইটোকন্ড্রিয়াল ইলেকট্রন ট্রান্সপোর্ট চেইন এর মাধ্যমে উন্নত শক্তি উৎপাদনের প্রস্তাবিত প্রক্রিয়াটি যেখানে খোঁজা হয়েছিল, সেখানে পরিমাপযোগ্য শ্বাসক্রিয়া বৃদ্ধি তৈরি করেনি।

ইঁদুরে কী ঘটেছিল

এরপর দুটি প্রাণী পরীক্ষা করা হয়, এবং তাদের পরিসর ছিল সম্পূর্ণ ভিন্ন।

ছোট পরীক্ষায় ইনব্রেড C57BL/6J স্ত্রী ইঁদুর ব্যবহার করা হয়, যা বায়োমেডিক্যাল গবেষণায় বহুল ব্যবহৃত স্ট্রেন। ১৮ মাস বয়সে, যা ইঁদুরের জন্য প্রায় মধ্য-বয়সের শেষ পর্যায়, অর্ধেক ইঁদুরকে ২৫০ মাইক্রোমোলার মিথিলিন ব্লু-যুক্ত পানি ৬ বা ১২ মাস পান করানো হয়, যতক্ষণ না তারা ২৪ বা ৩০ মাসে পৌঁছায়। চিকিৎসাবিহীন ১৮ মাসের স্ত্রী ইঁদুরকে বেসলাইন হিসেবে এবং ৫ মাসের স্ত্রী ইঁদুরকে তরুণ হাড়ের নমুনা হিসেবে ব্যবহার করা হয়। বার্ধক্য তার স্বাভাবিক কাজই করেছে। L5 কশেরুকায়, চিকিৎসা থাকুক বা না থাকুক, হাড়ের ভলিউম ফ্র্যাকশন প্রায় ৩৫ শতাংশ কমে, খনিজ ঘনত্ব প্রায় ১৮ শতাংশ কমে, এবং ট্র্যাবেকুলার সংখ্যা প্রায় অর্ধেকে নেমে যায়। কর্টিকাল পুরুত্ব ১৮ থেকে ২৪ মাসের মধ্যে প্রায় ১০ শতাংশ এবং ৩০ মাসে প্রায় ৩০ শতাংশ কমে। মিথিলিন ব্লু কোনো পরিবর্তন আনেনি।

বড় পরীক্ষাটি National Institute on Aging Interventions Testing Program-এর মাধ্যমে পরিচালিত হয়, যেখানে তিনটি স্থানে উভয় লিঙ্গের UM-HET3 ইঁদুরে সম্ভাব্য যৌগ পরীক্ষা করা হয়। খাদ্যে ২৮ parts per million মিথিলিন ব্লু এবং ১০০ parts per million mitoquinone দেওয়া হয়, যা প্রাপ্তবয়স্ক জীবনের শুরু থেকে প্রায় ২২ থেকে ২৪ মাস বয়স পর্যন্ত চলতে থাকে। একই তিনটি কঙ্কালীয় স্থান মাইক্রো-CT দিয়ে পরীক্ষা করা হয়। প্রকাশিত টেবিলে লিঙ্গ ও চিকিৎসা অনুযায়ী প্রতিটি পরামিতি এবং সমন্বিত পরিসংখ্যান দেওয়া আছে, এবং চিকিৎসা কলামে সর্বত্র একই ফলাফল: কোনো উল্লেখযোগ্য প্রভাব নেই, কোনো treatment-by-sex interaction নেই। কর্টিকাল বা ট্র্যাবেকুলার, ফিমার বা মেরুদণ্ড, পুরুষ বা স্ত্রী, মিথিলিন ব্লু বা mitoquinone। কঙ্কাল তার নির্ধারিত গতিতেই বয়স্ক হয়েছে।

যে মিলিত টেবিলটি উভয় অংশকে সংযুক্ত করে

এটিই পুরো নিবন্ধের মূল উপাদান। প্রতিটি সারি একই জৈবিক প্রক্রিয়ার জন্য পাত্রের ফলাফলকে প্রাণীর ফলাফলের সঙ্গে মিলিয়ে দেয়, গবেষণায় ব্যবহৃত নিজস্ব পরিমাপের ভিত্তিতে।

সারি ধরে পড়লে টেবিলটি বৈপরীত্যটি পরিষ্কার করে। চারটি কোষীয় প্রক্রিয়ার মধ্যে মাত্র একটি প্রতিক্রিয়া দেখিয়েছে, এবং সেটিও কেবল পরীক্ষিত সীমার সর্বোচ্চ অংশে সরাসরি ধারাবাহিক সংস্পর্শে। পাত্রের অন্য সব ফলাফল ইতিমধ্যেই null ছিল। প্রাণীর ফলাফল তখন আর বিরোধের মতো দেখায় না, বরং নিশ্চিতকরণের মতো দেখায়: সংস্কৃতিতে তিনটি null এবং একটি শর্তসাপেক্ষ প্রভাব প্রাণীতে সম্পূর্ণ null ফলাফলে পরিণত হয়েছে।

হাড়ের গঠন জীবনকালের সমান নয়

একটি বিভ্রান্তি আলাদা করে ব্যাখ্যা করা দরকার, কারণ মিথিলিন ব্লুর জীবনকাল সম্পর্কিত তথ্য আছে এবং সেটিকে সহজেই হাড় সম্পর্কিত তথ্য হিসেবে ভুল পড়া যায়। আগের Interventions Testing Program cohort-এ একই খাদ্য ডোজে মিথিলিন ব্লু UM-HET3 স্ত্রী ইঁদুরের 90th percentile lifespan প্রায় ৬ শতাংশ বাড়িয়েছিল, যা দেরি-জীবনের বেঁচে থাকার একটি প্রভাব, কিন্তু median lifespan-এ পরিবর্তন ছিল না এবং পুরুষদের ক্ষেত্রে কোনো প্রভাব ছিল না। সেই বেঁচে থাকার তথ্য program's published longevity records থেকে এসেছে, হাড়ের গবেষণা থেকে নয়।

হাড়ের গবেষণার অবদান হলো এই দুই হিসাব আলাদা রাখা। একটি যৌগ এক লিঙ্গে দেরি-জীবনের বেঁচে থাকার পরিবর্তন আনতে পারে, কিন্তু পরিমাপ করা কঙ্কালের বৈশিষ্ট্য সংরক্ষণ নাও করতে পারে। বেঁচে থাকা সব কারণের মৃত্যু গণনা করে; micro-CT কশেরুকার কাঠামো গণনা করে। কোনো হস্তক্ষেপকে জীবন বাড়াতে হলে হাড়ের মাধ্যমে কাজ করতেই হবে এমন নিয়ম নেই, এবং এই গবেষণা সরাসরি দেখায় যে স্ত্রী ইঁদুরে মিথিলিন ব্লুর দেরি-জীবনের সংকেত অন্য কোনো পথে কাজ করেছে। যে কেউ জীবনকাল সম্পর্কিত ফলাফলকে মিথিলিন ব্লু এবং osteoporosis-এর সমর্থন হিসেবে ব্যবহার করে, সে ভুল হিসাব থেকে তথ্য নিচ্ছে। এই হিসাব আলাদা রাখার সাধারণ পদ্ধতি মিথিলিন ব্লু গবেষণা কীভাবে পড়তে হয় এ আলোচনা করা হয়েছে।

কেন পাত্রের ফলাফল ইঁদুরের পূর্বাভাস দেয়নি

পাঁচটি ব্যাখ্যা এই তথ্যের সঙ্গে সামঞ্জস্যপূর্ণ, এবং এগুলো একে অপরের বিকল্প নয়।

প্রথমটি হলো সংস্পর্শ। সংস্কৃতির কোষগুলো পরিচিত ঘনত্বে ধারাবাহিকভাবে ডোজ পেয়েছিল। ইঁদুর মাসের পর মাস ডোজযুক্ত খাবার খেয়েছে, কিন্তু গবেষণায় মজ্জায় ওষুধের মাত্রা বা হাড়ে অক্সিডেটিভ ক্ষতির কোনো চিহ্ন পরিমাপ করা হয়নি। সরাসরি প্রয়োগে অস্টিওক্লাস্ট কমানো ঘনত্ব মজ্জার পূর্বসূরি কোষে কখনো পৌঁছাতেও নাও পারে। প্রাণীতে প্রতিটি যৌগের জন্য একটি মাত্র ডোজ পরীক্ষা করা হয়েছে, তাই প্রাণীতে dose response এখনও অজানা।

দ্বিতীয়টি হলো রসায়ন। Reactive oxygen species কোষের মধ্যে একটি সমজাতীয় মিশ্রণ তৈরি করে না। এগুলো স্বল্প সময়ে ছোট ছোট অংশে কাজ করে, এবং মাইটোকন্ড্রিয়াল, সাইটোসোলিক ও মেমব্রেন redox ব্যবস্থা আংশিকভাবে স্বাধীনভাবে আচরণ করে। Mitoquinone পরিকল্পিতভাবে মাইটোকন্ড্রিয়ায় জমা হয়, যেখানে অস্টিওক্লাস্ট গঠনের জন্য দায়ী oxidant সংকেত অন্য স্থান থেকে আসতে পারে। একটি অংশ কমানো মানেই পুরো কোষে ধারাবাহিক সংস্পর্শের একই ফল তৈরি হবে এমন নয়।

তৃতীয়টি হলো সংযোগ। জীবন্ত হাড়ে ক্ষয় এবং গঠন একে অপরের সঙ্গে যুক্ত: অস্টিওক্লাস্ট এবং তাদের আশেপাশের কোষ এমন সংকেত দেয় যা সদ্য ক্ষয় হওয়া স্থানে হাড়-গঠনকারী কোষ নিয়ে আসে। অস্টিওক্লাস্ট গঠন কমানো মানেই সমপরিমাণ হাড় যোগ হওয়া নয়, কারণ এতে নির্মাতাদের ডাকার সংকেতও কমে যেতে পারে। কেবল পূর্বসূরি কোষ থাকা একটি পাত্র এই প্রতিক্রিয়া দেখাতে পারে না। একটি কঙ্কাল এটি এড়াতে পারে না।

চতুর্থটি হলো ভারপ্রয়োগ। Osteocyte যান্ত্রিক চাপ অনুভব করে এবং পুরো হাড়ের remodeling balance নির্ধারণ করে। প্রাণী বয়স বাড়ার সঙ্গে কম নড়াচড়া করলে যান্ত্রিক সংকেত দুর্বল হয়, এবং একটি নির্দিষ্ট কোষীয় প্রক্রিয়ায় সামান্য ওষুধীয় প্রভাব থাকলেও ক্ষয় চলতে পারে। লেখকরাও ব্যায়াম এবং anabolic loading-কে