न्यूरोडीजनरेटिव्ह रोगांसाठी एक आशादायक उपाय: हायपरबॅरिक ऑक्सिजन थेरपी

हायपरबॅरिक ऑक्सिजन थेरपी (HBOT) समजून घेणे

एचबीओटीमध्ये सामान्यतः ९०-१२० मिनिटांच्या कालावधीसाठी दाब १ ऍब्सोल्यूट ॲटमॉस्फियर (एटीए) - म्हणजेच समुद्रसपाटीवरील दाबापेक्षा - वाढवला जातो, आणि उपचार केल्या जाणाऱ्या विशिष्ट स्थितीनुसार अनेकदा एकापेक्षा जास्त सत्रांची आवश्यकता असते. वाढवलेल्या हवेच्या दाबामुळे पेशींपर्यंत ऑक्सिजनचा पुरवठा सुधारतो, ज्यामुळे स्टेम सेलच्या वाढीला चालना मिळते आणि विशिष्ट ग्रोथ फॅक्टर्सद्वारे होणारी बरे होण्याची प्रक्रिया अधिक प्रभावी होते.

मूलतः, एचबीओटीचा (HBOT) वापर बॉयल-मॅरियट नियमावर आधारित होता, जो ऊतींमधील उच्च ऑक्सिजन पातळीच्या फायद्यांसोबतच, दाबावर अवलंबून वायूच्या बुडबुड्यांचे प्रमाण कमी होण्याचे प्रतिपादन करतो. एचबीओटीमुळे निर्माण होणाऱ्या हायपरॉक्सिक स्थितीमुळे अनेक आजारांना फायदा होतो हे ज्ञात आहे, ज्यामध्ये अंडरसी अँड हायपरबॅरिक मेडिकल सोसायटीने सूचीबद्ध केलेल्या इतर आजारांसोबतच मृत ऊती, किरणोत्सर्गामुळे होणाऱ्या जखमा, आघात, भाजणे, कंपार्टमेंट सिंड्रोम आणि गॅस गँगरीन यांचा समावेश आहे. विशेष म्हणजे, कोलायटिस आणि सेप्सिससारख्या विविध दाहक किंवा संसर्गजन्य रोगांच्या मॉडेल्समध्ये एचबीओटीने एक पूरक उपचार म्हणूनही परिणामकारकता दर्शविली आहे. त्याच्या दाह-विरोधी आणि ऑक्सिडेटिव्ह कार्यप्रणालीमुळे, एचबीओटीमध्ये न्यूरोडीजनरेटिव्ह रोगांसाठी एक उपचारात्मक मार्ग म्हणून मोठी क्षमता आहे.

 

न्यूरोडीजनरेटिव्ह रोगांमध्ये हायपरबॅरिक ऑक्सिजन थेरपीचा प्रीक्लिनिकल अभ्यास: 3×Tg माऊस मॉडेलमधून मिळालेली माहिती

उल्लेखनीय अभ्यासांपैकी एकअल्झायमर रोगाच्या (AD) 3×Tg उंदरांच्या मॉडेलवर लक्ष केंद्रित केले गेले, ज्याने संज्ञानात्मक कमतरता सुधारण्यासाठी HBOT ची उपचारात्मक क्षमता दर्शविली. या संशोधनात 17-महिन्यांच्या नर 3×Tg उंदरांचा समावेश होता, ज्यांची तुलना नियंत्रक म्हणून वापरलेल्या 14-महिन्यांच्या नर C57BL/6 उंदरांशी करण्यात आली. या अभ्यासाने हे सिद्ध केले की HBOT ने केवळ संज्ञानात्मक कार्यातच सुधारणा केली नाही, तर दाह, प्लाकचा भार आणि टाऊ फॉस्फोरिलेशन—जी AD च्या रोगविज्ञानाशी संबंधित एक महत्त्वपूर्ण प्रक्रिया आहे—यातही लक्षणीय घट केली.

एचबीओटीचे संरक्षणात्मक परिणाम चेतासंस्थेतील दाह कमी झाल्यामुळे दिसून आले. मायक्रोग्लिअल पेशींची वाढ, ॲस्ट्रोग्लिओसिस आणि दाह-उत्तेजक सायटोकाइन्सचा स्राव कमी झाल्यामुळे हे सिद्ध झाले. हे निष्कर्ष संज्ञानात्मक कार्यक्षमता वाढवण्यात आणि त्याच वेळी अल्झायमर रोगाशी संबंधित चेतासंस्थेतील दाह कमी करण्यात एचबीओटीच्या दुहेरी भूमिकेवर जोर देतात.

दुसऱ्या एका प्रीक्लिनिकल मॉडेलमध्ये, चेतासंस्थेच्या कार्यावर आणि मोटर क्षमतांवर एचबीओटीच्या (HBOT) संरक्षणात्मक यंत्रणांचे मूल्यांकन करण्यासाठी १-मिथाइल-४-फेनिल-१,२,३,६-टेट्राहायड्रोपायरीडिन (MPTP) उंदरांचा वापर करण्यात आला. निकालांवरून असे दिसून आले की, एचबीओटीमुळे या उंदरांमध्ये मोटर क्रियाशीलता आणि पकड शक्ती वाढण्यास हातभार लागला, जे विशेषतः SIRT-1, PGC-1α, आणि TFAM च्या सक्रियतेद्वारे मायटोकाँड्रियल बायोजेनेसिस सिग्नलिंगमधील वाढीशी संबंधित होते. हे एचबीओटीच्या चेतासंस्थेच्या संरक्षणात्मक परिणामांमध्ये मायटोकाँड्रियल कार्याची महत्त्वपूर्ण भूमिका अधोरेखित करते.

 

न्यूरोडीजनरेटिव्ह रोगांमध्ये एचबीओटीची कार्यप्रणाली

न्यूरोडीजनरेटिव्ह रोगांसाठी (NDDs) हायपरबॅरिक ऑक्सिजन थेरपी (HBOT) वापरण्यामागील मूळ तत्त्व हे कमी झालेला ऑक्सिजन पुरवठा आणि न्यूरोडीजनरेटिव्ह बदलांची शक्यता यांच्यातील संबंधात आहे. हायपॉक्सिया-इंड्युसिबल फॅक्टर-१ (HIF-1) हा एक ट्रान्सक्रिप्शन फॅक्टर म्हणून मध्यवर्ती भूमिका बजावतो, जो पेशींना कमी ऑक्सिजनच्या पातळीशी जुळवून घेण्यास सक्षम करतो. अल्झायमर रोग (AD), पार्किन्सन रोग (PD), हंटिंग्टन रोग आणि एएलएस (ALS) यांसारख्या विविध न्यूरोडीजनरेटिव्ह रोगांमध्ये याचा संबंध जोडला गेला आहे, ज्यामुळे ते एक महत्त्वाचे औषध लक्ष्य ठरते.

वय हा अनेक न्यूरोडीजनरेटिव्ह विकारांसाठी एक महत्त्वाचा धोकादायक घटक असल्यामुळे, वृद्धत्वाच्या न्यूरोबायोलॉजीवर एचबीओटीच्या (HBOT) परिणामाचा अभ्यास करणे अत्यावश्यक आहे. अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की एचबीओटी (HBOT) निरोगी वृद्ध व्यक्तींमधील वयानुसार येणाऱ्या संज्ञानात्मक कमतरता सुधारू शकते.याव्यतिरिक्त, लक्षणीय स्मरणशक्ती कमी झालेल्या वृद्ध रुग्णांमध्ये एचबीओटीच्या संपर्कात आल्यानंतर संज्ञानात्मक सुधारणा आणि मेंदूतील रक्तप्रवाहात वाढ दिसून आली.

 

१. दाह आणि ऑक्सिडेटिव्ह ताणावर एचबीओटीचा होणारा परिणाम

एचबीओटीने मेंदूच्या गंभीर विकारांनी ग्रस्त असलेल्या रुग्णांमधील न्यूरोइन्फ्लेमेशन (मज्जासंस्थेतील दाह) कमी करण्याची क्षमता दर्शविली आहे. यामध्ये दाह-प्रवर्तक सायटोकाइन्स (जसे की IL-1β, IL-12, TNFα, आणि IFNγ) कमी करण्याची आणि दाह-विरोधी सायटोकाइन्स (जसे की IL-10) वाढवण्याची क्षमता आहे. काही संशोधकांच्या मते, एचबीओटीमुळे निर्माण होणारे रिॲक्टिव्ह ऑक्सिजन स्पीशीज (ROS) या उपचाराच्या अनेक फायदेशीर परिणामांमध्ये मध्यस्थी करतात. परिणामी, दाबावर अवलंबून असलेल्या बुडबुडे कमी करण्याच्या क्रियेव्यतिरिक्त आणि ऊतींमधील ऑक्सिजनची उच्च पातळी गाठण्याव्यतिरिक्त, एचबीओटीशी संबंधित सकारात्मक परिणाम अंशतः निर्माण होणाऱ्या ROS च्या शारीरिक कार्यांवर अवलंबून असतात.

२. ॲपोप्टोसिस आणि न्यूरोप्रोटेक्शनवर एचबीओटीचे परिणाम

संशोधनातून असे दिसून आले आहे की, एचबीओटी (HBOT) हे p38 मायटोजेन-ॲक्टिव्हेटेड प्रोटीन कायनेज (MAPK) चे हिप्पोकॅम्पल फॉस्फोरिलेशन कमी करू शकते, ज्यामुळे परिणामी आकलनशक्ती सुधारते आणि हिप्पोकॅम्पसचे नुकसान कमी होते. स्वतंत्र एचबीओटी आणि जिंको बिलोबा अर्कासोबतच्या संयोजनात, aβ25-35 द्वारे प्रेरित उंदरांच्या मॉडेल्समध्ये बॅक्स (Bax) ची अभिव्यक्ती आणि कॅस्पेस-9/3 ची क्रियाशीलता कमी झाल्याचे आढळले आहे, ज्यामुळे ॲपोप्टोसिसचा दर कमी होतो. याव्यतिरिक्त, आणखी एका अभ्यासात असे दिसून आले की एचबीओटी प्रीकंडिशनिंगमुळे सेरेब्रल इस्केमियाविरुद्ध सहनशीलता निर्माण झाली, ज्यामध्ये वाढलेली SIRT1 अभिव्यक्ती, वाढलेली बी-सेल लिम्फोमा 2 (Bcl-2) पातळी आणि कमी झालेली सक्रिय कॅस्पेस-3 यांसारख्या यंत्रणांचा समावेश होता, जे एचबीओटीचे न्यूरोप्रोटेक्टिव्ह आणि ॲपोप्टोसिस-विरोधी गुणधर्म अधोरेखित करते.

३. रक्ताभिसरणावर एचबीओटीचा प्रभाव आणिन्यूरोजेनेसिस

एचबीओटी (HBOT) उपचारामुळे कवटीच्या रक्तवाहिन्यांच्या प्रणालीवर अनेक परिणाम दिसून आले आहेत, ज्यात रक्त-मेंदू अडथळ्याची पारगम्यता वाढवणे, रक्तवाहिन्यांच्या निर्मितीला प्रोत्साहन देणे आणि सूज कमी करणे यांचा समावेश आहे. ऊतींना वाढीव ऑक्सिजन पुरवठा करण्याव्यतिरिक्त, एचबीओटी (HBOT)रक्तवाहिन्यांच्या निर्मितीस प्रोत्साहन देतेव्हॅस्क्युलर एंडोथेलियल ग्रोथ फॅक्टर सारख्या ट्रान्सक्रिप्शन घटकांना सक्रिय करून आणि न्यूरल स्टेम पेशींच्या प्रसाराला उत्तेजित करून.

४. एचबीओटीचे एपिजेनेटिक परिणाम

अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की मानवी सूक्ष्म रक्तवाहिनी अंतःस्तरीय पेशींना (HMEC-1) हायपरबॅरिक ऑक्सिजनच्या संपर्कात आणल्यास ८,१०१ जनुकांचे लक्षणीय नियमन होते, ज्यामध्ये अपरेगुलेटेड आणि डाउनरेगुलेटेड दोन्ही अभिव्यक्तींचा समावेश आहे, जे अँटिऑक्सिडेंट प्रतिसाद मार्गांशी संबंधित जनुकीय अभिव्यक्तीमध्ये वाढ दर्शवते.