अध्ययन से पता चलता है कि ब्रेन ट्यूमर बढ़ने के लिए चीनी चयापचय पर नियंत्रण रखता है

एक अध्ययन में पाया गया है कि ब्रेन ट्यूमर के भीतर प्रतिरक्षा कोशिकाएं शर्करा चयापचय को नियंत्रित कर सकती हैं, प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को दबाने और ट्यूमर के विकास को बढ़ावा देने के लिए फ्रुक्टोज को तोड़ सकती हैं।

में प्रकाशित पत्रिका राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी की कार्यवाहीशोधकर्ताओं ने कहा, अध्ययन ग्लियोब्लास्टोमा में प्रतिरक्षा दमन को प्रेरित करने वाले शर्करा चयापचय की पहचान करने वाला पहला अध्ययन है, जो मस्तिष्क में एक आक्रामक, तेजी से बढ़ने वाला घातक ट्यूमर है।

उन्होंने सुझाव दिया कि विशेष प्रतिरक्षा कोशिकाओं में फ्रुक्टोज के टूटने के तरीके को अवरुद्ध करने से इम्यूनोथेरेपी और परिणामों के प्रति रोगी की प्रतिक्रिया में सुधार हो सकता है।

नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी के स्कूल ऑफ मेडिसिन में न्यूरोलॉजिकल सर्जरी के सहायक प्रोफेसर, वरिष्ठ लेखक जेसन मिस्का ने कहा, “कई माउस मॉडलों में, जब हमने फ्रुक्टोज ट्रांसपोर्टर को हटा दिया, तो ट्यूमर बढ़े ही नहीं।”

ग्लियोब्लास्टोमा सबसे अधिक उपचार-प्रतिरोधी मस्तिष्क ट्यूमर में से एक है, आंशिक रूप से इसके ट्यूमर माइक्रोएन्वायरमेंट के कारण – या ट्यूमर के आसपास की कोशिकाओं के मिश्रण के कारण – जिसमें माइक्रोग्लिया भी शामिल है।

माइक्रोग्लिया प्रतिरक्षा कोशिकाएं हैं जो केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में न्यूरॉन्स (तंत्रिका कोशिकाओं) को घेरती हैं और उनका समर्थन करती हैं। ट्यूमर के विकास के शुरुआती चरणों के लिए महत्वपूर्ण, माइक्रोग्लिया एक अद्वितीय फ्रुक्टोज ट्रांसपोर्टर, ‘GLUT5’ भी व्यक्त करता है, जो उन्हें चीनी अणु को परिवहन और चयापचय करने में सक्षम बनाता है।

माइक्रोग्लिया, मैक्रोफेज – जो प्रतिरक्षा कोशिकाएं हैं जो रक्तप्रवाह से ट्यूमर में प्रवेश कर सकती हैं – और ट्यूमर कोशिकाओं का अध्ययन करने के लिए आनुवंशिक अनुक्रमण विधियों सहित विभिन्न विश्लेषणात्मक तकनीकों का उपयोग किया गया था।

विश्लेषण ने पुष्टि की कि माइक्रोग्लिया विशिष्ट रूप से GLUT5 को व्यक्त करता है और ग्लियोब्लास्टोमा माइक्रोएन्वायरमेंट में माइक्रोग्लिया को फ्रुक्टोज को तोड़ने में सक्षम एकमात्र प्रतिरक्षा कोशिकाओं के रूप में दिखाया गया है।

मिस्का ने कहा, “हम जानते थे कि माइक्रोग्लिया इस फ्रुक्टोज ट्रांसपोर्टर का उपयोग अपने सामान्य जीव विज्ञान के हिस्से के रूप में करते हैं, लेकिन हमें उम्मीद नहीं थी कि यह ब्रेन ट्यूमर के विकास के लिए इतना महत्वपूर्ण होगा।”

चूहों में, GLUT5 ट्रांसपोर्टर के बिना आनुवंशिक रूप से इंजीनियर किए गए, ट्यूमर को बहुत मजबूत प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया उत्पन्न करने के लिए देखा गया, जिसमें ट्यूमर कोशिकाओं की बेहतर पहचान, सूजन पैदा करने वाले साइटोकिन्स का बढ़ा हुआ उत्पादन और सीडी 8 + टी-कोशिकाओं का तेजी से गुणन, प्रतिरक्षा प्रणाली की मुख्य कैंसर-मारने वाली कोशिकाएं शामिल थीं।

“यह न केवल माइक्रोग्लिया को अधिक सूजन वाला बनाता है, बल्कि यह उन टी-कोशिकाओं और बी-कोशिकाओं को भी अधिक सक्रिय करता है जो ट्यूमर में हैं और अधिक सूजन वाले अणुओं का निर्माण करती हैं, जैसा कि हमने दिखाया है कि मस्तिष्क ट्यूमर की अस्वीकृति के लिए आवश्यक हैं,” मिस्का की प्रयोगशाला में पोस्टडॉक्टरल फेलो, पहले लेखक लीह बिलिंगम ने कहा।

बिलिंगहैम ने कहा, “यह केवल माइक्रोग्लिया द्वारा कुछ नहीं किया जा रहा है; यह प्रतिरक्षा प्रणाली के विभिन्न हिस्सों के बीच एक जटिल बातचीत है और वे ट्यूमर अस्वीकृति को कैसे प्रभावित कर रहे हैं।”

शोधकर्ताओं ने सुझाव दिया कि माइक्रोग्लियल फ्रुक्टोज चयापचय ग्लियोब्लास्टोमा में प्रतिरक्षा दमन का एक प्रमुख नियामक है और रोगियों में इम्यूनोथेरेपी प्रतिक्रिया में सुधार करने के लिए एक आशाजनक चिकित्सीय लक्ष्य हो सकता है।

लेखक “दिखाते हैं कि माइक्रोग्लिया विशिष्ट रूप से फ्रुक्टोज ट्रांसपोर्टर GLUT5 को व्यक्त करते हैं और जीबीएम (ग्लियोब्लास्टोमा) माइक्रोएन्वायरमेंट में एकमात्र प्रतिरक्षा कोशिकाएं हैं जो फ्रुक्टोज को चयापचय करने में सक्षम हैं।” वे दिखाते हैं कि “GLUT5 का वैश्विक विलोपन ट्यूमर के विकास के लिए गहरा प्रतिरोध प्रदान करता है। यह प्रभाव माइक्रोग्लिया में फ्रुक्टोज चयापचय के नुकसान से प्रेरित होता है और परिधीय प्रतिरक्षा डिब्बों के योगदान से स्वतंत्र रूप से होता है।”