अध्ययन से पता चलता है कि बच्चे के जन्म के दौरान गर्भाशय के संकुचन को खिंचाव और दबाव द्वारा कैसे नियंत्रित किया जाता है

जब प्रसव शुरू होता है, तो बच्चे को सुरक्षित रूप से जन्म देने के लिए गर्भाशय को लयबद्ध, समय पर संकुचन का समन्वय करना चाहिए। जबकि प्रोजेस्टेरोन और ऑक्सीटोसिन जैसे हार्मोन उस प्रक्रिया में महत्वपूर्ण योगदानकर्ता हैं, वैज्ञानिकों को लंबे समय से संदेह है कि शारीरिक ताकतें – इस मामले में, गर्भावस्था और प्रसव के साथ होने वाला खिंचाव और दबाव – भी एक भूमिका निभाते हैं।

अब, स्क्रिप्स रिसर्च का एक नया अध्ययन प्रकाशित हुआ है विज्ञानसे पता चलता है कि गर्भाशय आणविक स्तर पर उन ताकतों को कैसे महसूस करता है और उन पर प्रतिक्रिया करता है। निष्कर्ष वैज्ञानिकों को रुकी हुई प्रसव पीड़ा और समय से पहले जन्म जैसी स्थितियों की जैविक जड़ों को बेहतर ढंग से समझने में मदद कर सकते हैं, जिससे मातृ देखभाल में सुधार करने वाले उपचार विकसित करने के भविष्य के प्रयासों का मार्गदर्शन किया जा सकता है।

हॉवर्ड ह्यूजेस मेडिकल इंस्टीट्यूट के जांचकर्ता और स्क्रिप्स रिसर्च में न्यूरोबायोलॉजी में राष्ट्रपति पद के अध्यक्ष, वरिष्ठ लेखक अर्डेम पटापाउटियन कहते हैं, “जैसे-जैसे भ्रूण बढ़ता है, गर्भाशय नाटकीय रूप से फैलता है, और प्रसव के दौरान शारीरिक ताकतें अपने चरम पर पहुंच जाती हैं।”

“हमारे अध्ययन से पता चलता है कि शरीर इन संकेतों की व्याख्या करने और उन्हें समन्वित मांसपेशी गतिविधि में अनुवाद करने के लिए विशेष दबाव सेंसर पर निर्भर करता है।”

पटापाउटियन को सेंसर की खोज के लिए फिजियोलॉजी या मेडिसिन में 2021 का नोबेल पुरस्कार साझा किया गया, जो कोशिकाओं को स्पर्श और दबाव का पता लगाने की अनुमति देता है। ये सेंसर प्रोटीन PIEZO1 और PIEZO2 द्वारा निर्मित विशेष आयन चैनल हैं, जो शरीर को शारीरिक बल का पता लगाने और प्रतिक्रिया देने में मदद करते हैं।

दबाव सेंसर प्रसव संकुचन को कैसे निर्देशित करते हैं

इस नए अध्ययन में, पटापाउटियन और उनकी टीम ने पाया कि बच्चे के जन्म के दौरान इन दो प्रोटीनों की भी अलग, पूरक भूमिकाएँ होती हैं: PIEZO1 मुख्य रूप से गर्भाशय की चिकनी मांसपेशियों में सक्रिय होता है, संकुचन के रूप में दबाव महसूस करता है, जबकि PIEZO2 गर्भाशय ग्रीवा और योनि की संवेदी तंत्रिकाओं में पाया जाता है, जहां यह उतरते भ्रूण के खिंचाव से सक्रिय होता है और एक तंत्रिका प्रतिवर्त के माध्यम से गर्भाशय के संकुचन को बढ़ाता है।

एक साथ काम करते हुए, प्रोटीन शारीरिक खिंचाव और दबाव को विद्युत और रासायनिक संकेतों में परिवर्तित करते हैं जो गर्भाशय को एक समन्वित लय में सिकुड़ने में मदद करते हैं। प्रत्येक आंशिक रूप से दूसरे के लिए क्षतिपूर्ति कर सकता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि एक मार्ग बाधित होने पर भी श्रम जारी रहता है।

माउस मॉडल का उपयोग करते हुए, अनुसंधान टीम ने गर्भाशय या गर्भाशय ग्रीवा और योनि के आसपास की संवेदी तंत्रिकाओं से PIEZO1 और PIEZO2 को चुनिंदा रूप से हटा दिया। गर्भवती चूहों में लगाए गए दबाव सेंसर ने प्राकृतिक प्रसव के दौरान संकुचन की ताकत और लय को रिकॉर्ड किया।

चूहों में दोनों प्रोटीन न मिलने से गर्भाशय का दबाव कम हो गया और प्रसव में देरी हुई – यह दर्शाता है कि चिकनी मांसपेशी-आधारित और तंत्रिका-आधारित दोनों संवेदन सहयोगात्मक रूप से काम करते हैं, और दोनों मार्गों को खोने से श्रम में काफी कमी आती है।

मनुष्यों के लिए सेलुलर समन्वय और निहितार्थ

आगे के विश्लेषण से पता चला कि PIEZO गतिविधि कॉन्नेक्सिन 43 की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करती है, एक प्रोटीन जो गैप जंक्शन बनाता है: सूक्ष्म चैनल जो पड़ोसी चिकनी मांसपेशी कोशिकाओं को जोड़ते हैं, इसलिए वे एकसमान रूप से सिकुड़ते हैं। PIEZO सिग्नलिंग के बिना, कॉनक्सिन 43 का स्तर गिर गया, और चिकनी मांसपेशियों की कोशिकाओं के बीच समन्वय से समझौता हो गया।

पटापाउटियन की प्रयोगशाला में पोस्टडॉक्टरल अनुसंधान सहयोगी, प्रथम लेखक युनक्सियाओ झांग कहते हैं, “कॉनेक्सिन 43 वह वायरिंग है जो सभी मांसपेशियों की कोशिकाओं को एक साथ काम करने की अनुमति देती है।” “जब वह संबंध कमजोर हो जाता है, तो संकुचन की शक्ति कम हो जाती है।”

इसके अतिरिक्त, मानव गर्भाशय ऊतक के नमूनों ने चूहों के समान PIEZO1 और PIEZO2 अभिव्यक्ति पैटर्न दिखाए, जिससे पता चलता है कि एक तुलनीय बल-संवेदन तंत्र लोगों में भी काम कर सकता है। इससे कुछ प्रसव जटिलताओं को समझाने में मदद मिल सकती है, जैसे कमजोर या अनियमित संकुचन जो प्रसव को लम्बा खींचते हैं।

कुल मिलाकर, निष्कर्ष नैदानिक ​​टिप्पणियों के अनुरूप हैं कि पूर्ण संवेदी तंत्रिका अवरोध प्रसव के दौरान लंबे समय तक प्रसव का कारण बनता है।

“नैदानिक ​​​​अभ्यास में, एपिड्यूरल को सावधानीपूर्वक नियंत्रित खुराक में दिया जाता है क्योंकि संवेदी तंत्रिकाओं को पूरी तरह से अवरुद्ध करने से प्रसव अधिक लंबा हो सकता है,” झांग कहते हैं।

“हमारा डेटा उस घटना को प्रतिबिंबित करता है; जब हमने संवेदी PIEZO2 मार्ग को हटा दिया, तो संकुचन कमजोर हो गए, यह सुझाव देते हुए कि कुछ तंत्रिका प्रतिक्रिया श्रम को बढ़ावा देती है।”

नए श्रम उपचारों की संभावना

शोध टीम के नतीजे प्रसव प्रबंधन और दर्द से राहत के लिए अधिक परिष्कृत दृष्टिकोण की संभावनाएं खोलते हैं। यदि वैज्ञानिक ऐसे अणुओं की पहचान कर सकते हैं जो PIEZO गतिविधि को सुरक्षित रूप से नियंत्रित करते हैं, तो वे एक दिन आवश्यकतानुसार गर्भाशय के संकुचन को कम करने या बढ़ाने में सक्षम हो सकते हैं।

समय से पहले प्रसव के जोखिम वाली माताओं के लिए, PIEZO1 अवरोधक – यदि विकसित हो – संकुचन को धीमा करने के लिए मौजूदा दवाओं का पूरक हो सकता है जो कोशिकाओं में कैल्शियम के प्रवेश को सीमित करके मांसपेशियों के ऊतकों को आराम देता है। इसके विपरीत, एक यौगिक जो PIEZO चैनलों को सक्रिय करता है, रुके हुए श्रम में संकुचन को मजबूत करने में मदद कर सकता है।

हालाँकि ऐसे नैदानिक ​​अनुप्रयोग अभी भी दूर हैं, मूलभूत विज्ञान आकार ले रहा है। शोध दल अब जांच कर रहा है कि PIEZO सिग्नलिंग गर्भावस्था को नियंत्रित करने वाले हार्मोनल मार्गों के साथ कैसे इंटरैक्ट करती है।

हार्मोनल इंटरप्ले और भविष्य के अनुसंधान निर्देश

पहले के अध्ययनों से पता चला है कि प्रोजेस्टेरोन – हार्मोन जो गर्भावस्था के दौरान गर्भाशय को आराम देता है – PIEZO चैनल सक्रिय होने पर भी कॉन्क्सिन 43 अभिव्यक्ति को दबा सकता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि संकुचन समय से पहले शुरू नहीं होते हैं। जब प्रोजेस्टेरोन का स्तर निकट अवधि में गिरता है, तो PIEZO-संचालित कैल्शियम संकेत उन जैविक घटनाओं की श्रृंखला शुरू करने में मदद कर सकते हैं जो प्रसव की ओर ले जाती हैं।

झांग बताते हैं, “पीज़ो चैनल और हार्मोनल संकेत एक ही प्रणाली के दो पहलू हैं।” “हार्मोन चरण निर्धारित करते हैं, और बल सेंसर यह निर्धारित करने में मदद करते हैं कि गर्भाशय कब और कितनी मजबूती से सिकुड़ता है।”

भविष्य का काम इसमें शामिल तंत्रिका मार्गों की गहराई में जाएगा, क्योंकि गर्भाशय के आसपास के सभी संवेदी तंतुओं में PIEZO2 नहीं होता है। कुछ अन्य उत्तेजनाओं पर प्रतिक्रिया कर सकते हैं और PIEZO2 अनुपस्थित होने पर बैकअप के रूप में काम कर सकते हैं। यह समझना कि कौन सी संवेदी तंत्रिकाएं प्रसव को बढ़ावा देती हैं और कौन सी तंत्रिकाएं दर्द पहुंचाती हैं, अंततः दर्द नियंत्रण के अधिक सटीक रूपों को जन्म दे सकती हैं जो प्रसव को धीमा नहीं करती हैं।

अभी के लिए, निष्कर्ष यह स्थापित करते हैं कि शरीर की बल महसूस करने की क्षमता स्पर्श या संतुलन तक ही सीमित नहीं है – यह जीवन की सबसे मौलिक जैविक घटनाओं में से एक के लिए भी महत्वपूर्ण है।

पटापाउटियन कहते हैं, “बच्चे का जन्म एक ऐसी प्रक्रिया है जहां समन्वय और समय ही सब कुछ है।” “अब हम यह समझना शुरू कर रहे हैं कि गर्भाशय एक मांसपेशी और एक मेट्रोनोम दोनों के रूप में कैसे कार्य करता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि प्रसव शरीर की अपनी लय का पालन करता है।”