मानव आंत माइक्रोबायोम शरीर में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, मस्तिष्क के साथ संचार करता है और प्रतिरक्षा प्रणाली को बनाए रखता है आंत-मस्तिष्क अक्ष. इसलिए यह सुझाव देना पूरी तरह से दूर की कौड़ी नहीं है कि रोगाणु हमारे तंत्रिका जीव विज्ञान में और भी बड़ी भूमिका निभा सकते हैं।
सूक्ष्मजीवों के लिए मछली पकड़ना
सालों के लिए, आइरीन सेलिनास एक साधारण शारीरिक तथ्य ने मुझे मोहित कर दिया है: नाक और मस्तिष्क के बीच की दूरी काफी कम है। विकासवादी प्रतिरक्षाविज्ञानी, जो न्यू मैक्सिको विश्वविद्यालय में काम करता है, मछली में म्यूकोसल प्रतिरक्षा प्रणाली का अध्ययन करता है ताकि यह बेहतर ढंग से समझा जा सके कि इन प्रणालियों के मानव संस्करण, जैसे कि हमारी आंतों की परत और नाक गुहा, कैसे काम करते हैं। वह जानती है कि नाक बैक्टीरिया से भरी हुई है, और वे मस्तिष्क के “वास्तव में बहुत करीब” हैं – घ्राण बल्ब से केवल मिलीमीटर, जो गंध को संसाधित करता है। सेलिनास को हमेशा यह आशंका रही है कि बैक्टीरिया नाक से घ्राण बल्ब में रिस रहा होगा। वर्षों की जिज्ञासा के बाद, उसने अपने पसंदीदा मॉडल जीवों: मछली: में अपने संदेह का सामना करने का फैसला किया।
सेलिनास और उनकी टीम ने ट्राउट और सैल्मन के घ्राण बल्बों से डीएनए निकालना शुरू किया, कुछ को जंगल में पकड़ा गया और कुछ को उसकी प्रयोगशाला में पाला गया। (शोध में महत्वपूर्ण योगदान पेपर के मुख्य लेखक अमीर मणि द्वारा दिया गया था।) उन्होंने किसी भी माइक्रोबियल प्रजाति की पहचान करने के लिए डेटाबेस में डीएनए अनुक्रमों को देखने की योजना बनाई।
हालाँकि, इस प्रकार के नमूने आसानी से दूषित हो जाते हैं – प्रयोगशाला में या मछली के शरीर के अन्य भागों से बैक्टीरिया द्वारा – यही कारण है कि वैज्ञानिकों को इस विषय का प्रभावी ढंग से अध्ययन करने के लिए संघर्ष करना पड़ा है। यदि उन्हें घ्राण बल्ब में जीवाणु डीएनए मिला, तो उन्हें खुद को और अन्य शोधकर्ताओं को यह विश्वास दिलाना होगा कि यह वास्तव में मस्तिष्क में उत्पन्न हुआ है।
उनके आधारों को कवर करने के लिए, सेलिनास की टीम ने मछलियों के पूरे शरीर के माइक्रोबायोम का भी अध्ययन किया। उन्होंने बाकी मछलियों के दिमाग, आंत और खून का नमूना लिया; यहां तक कि उन्होंने मस्तिष्क की कई केशिकाओं से रक्त भी निकाला ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि उनके द्वारा खोजा गया कोई भी बैक्टीरिया मस्तिष्क के ऊतकों में ही मौजूद है।
सेलिनास ने कहा, “हमें निश्चित होने के लिए वापस जाना पड़ा और कई बार (प्रयोगों को) दोबारा करना पड़ा।” इस परियोजना में पाँच साल लग गए – लेकिन शुरुआती दिनों में भी यह स्पष्ट था कि मछलियों का दिमाग बंजर नहीं था।
जैसा कि सेलिनास को उम्मीद थी, घ्राण बल्ब में कुछ बैक्टीरिया मौजूद थे। लेकिन वह यह देखकर हैरान रह गई कि मस्तिष्क के बाकी हिस्सों में तो और भी अधिक था। “मैंने सोचा कि मस्तिष्क के अन्य हिस्सों में बैक्टीरिया नहीं होंगे,” उसने कहा। “लेकिन यह पता चला कि मेरी परिकल्पना गलत थी।” मछली के दिमाग में इतनी अधिक मात्रा में जीव थे कि माइक्रोस्कोप के तहत बैक्टीरिया कोशिकाओं का पता लगाने में केवल कुछ मिनट लगे। एक अतिरिक्त कदम के रूप में, उनकी टीम ने पुष्टि की कि रोगाणु सक्रिय रूप से मस्तिष्क में रह रहे थे; वे निष्क्रिय या मृत नहीं थे।
ओलम उनके गहन दृष्टिकोण से प्रभावित हुए। उन्होंने कहा, सेलिनास और उनकी टीम ने “इन सभी अलग-अलग तरीकों से, इन सभी अलग-अलग तरीकों का उपयोग करके एक ही सवाल का जवाब दिया – जिनमें से सभी ने ठोस डेटा तैयार किया कि वास्तव में सैल्मन मस्तिष्क में जीवित सूक्ष्मजीव हैं।”
लेकिन अगर हैं तो वे वहां कैसे पहुंचे?
किले पर आक्रमण
शोधकर्ताओं को लंबे समय से संदेह है कि मस्तिष्क में माइक्रोबायोम हो सकता है क्योंकि मछली सहित सभी कशेरुकियों में माइक्रोबायोम होता है। एक रक्त-मस्तिष्क बाधा. इन रक्त वाहिकाओं और आसपास की मस्तिष्क कोशिकाओं को द्वारपाल के रूप में काम करने के लिए मजबूत किया जाता है जो केवल कुछ अणुओं को मस्तिष्क के अंदर और बाहर जाने की अनुमति देते हैं और आक्रमणकारियों, विशेष रूप से बैक्टीरिया जैसे बड़े अणुओं को बाहर रखते हैं। इसलिए सेलिनास को स्वाभाविक रूप से आश्चर्य हुआ कि उसके अध्ययन में दिमाग कैसे उपनिवेशित हो गया था।
मस्तिष्क से प्राप्त माइक्रोबियल डीएनए की तुलना अन्य अंगों से एकत्र किए गए डीएनए से करके, उसकी प्रयोगशाला को प्रजातियों का एक उपसमूह मिला जो शरीर में कहीं और दिखाई नहीं देता था। सेलिनास ने परिकल्पना की कि इन प्रजातियों ने मछली के मस्तिष्क को उनके विकास के आरंभ में ही उपनिवेशित कर लिया होगा, इससे पहले कि उनके रक्त-मस्तिष्क अवरोध पूरी तरह से बन गए हों। “शुरुआत में, कुछ भी अंदर जा सकता है; यह सभी के लिए मुफ़्त है,” उसने कहा।
