चिकित्सा (medical science) में एंटीबायोटिक (antibiotic) दवाइयों के व्यापक एवं अत्यधिक उपयोग के परिणामस्वरूप ऐसे रोगजनक बैक्टीरिया (bacteria) और अन्य सूक्ष्मजीवों में वृद्धि हुई है जो एंटीबायोटिक दवाइयों के खिलाफ प्रतिरोधी (antibiotic resistance) हैं।
2021 में, विश्व में तकरीबन 12 लाख मौतें रोगाणुओं (pathogens) में एंटीबायोटिक दवाओं के प्रति प्रतिरोध (drug resistance) विकसित होने के कारण हुई थीं। भारतीय अस्पतालों (Indian hospitals) में हुए सर्वेक्षण बताते हैं कि एंटीबायोटिक प्रतिरोधी बैक्टीरिया (antibiotic-resistant bacteria) से हुए संक्रमण (infection) के कारण होने वाली मृत्यु दर 13 प्रतिशत है। इसके चलते, चिकित्सा अनुसंधान (medical research) की एक बड़ी प्राथमिकता सतत नए एंटीबायोटिक्स (new antibiotics) की तलाश है।
एंटीबायोटिक (antibiotic) का शाब्दिक अर्थ है जीवन के खिलाफ। किंतु एंटीबायोटिक का उपयोग मानव कोशिकाओं (human cells) को हानि पहुंचाए बिना बैक्टीरिया व अन्य सूक्ष्मजीवों का खात्मा करने या उनकी वृद्धि रोकने के लिए किया जाता है।
कोशिका भित्ति (Cell Wall)
बैक्टीरिया कोशिकाओं (bacterial cells) की एक खासियत है कोशिका भित्ति (cell wall) की उपस्थिति। कोशिका भित्ति कोशिका झिल्ली (cell membrane) के ऊपर एक आवरण बनाती है। हमारी कोशिकाओं में कोशिका भित्ति नहीं होती है। बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति मुख्य रूप से पेप्टिडोग्लाइकेन (peptidoglycan) नामक एक अनोखे पदार्थ से बनी होती है। पेप्टिडोग्लाइकेन जाली जैसी संरचना होती है जो अमूमन दो घटकों से बनी होती है।
ग्लाइकेन्स (glycans) दो शर्करा अणुओं, NAG (N-acetylglucosamine) और NAM (N-acetylmuramic acid), से बनी लंबी शृंखलाएं होती हैं। लंबी शृंखलाओं में गुंथी NAM-NAG इकाई बैक्टीरिया के लिए अनोखी होती है। NAM-NAG इकाई का यह अनोखापन ही इसे एंटीबायोटिक विकास (antibiotic development) का एक महत्वपूर्ण लक्ष्य बनाता है। हमारे शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली (immune system) भी हमलावर बैक्टीरिया (pathogenic bacteria) का खात्मा करने के लिए इसी खास पहचान की तलाश करती है।
पेप्टिडोग्लाइकेन्स का दूसरा हिस्सा – ‘पेप्टिडो’ (peptido) – पेप्टाइड्स (peptides) से बना होता है। ये पास-पास की ग्लाइकेन शृंखलाओं की NAM शर्कराओं को आपस में जोड़ते हैं। इस तरह, क्रॉस लिंक्स (cross-links) बनती हैं और परस्पर गुंथी एक मजबूत जाली बन जाती है।
पहला खोजा गया एंटीबायोटिक, पेनिसिलिन (penicillin), इसी क्रॉस लिंकिंग चरण में बाधा पहुंचा कर अपने काम को अंजाम देता है। नतीजतन, बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति कमज़ोर पड़ जाती है जो कोशिका द्रव्य (cytoplasm) को सुरक्षित रूप से थाम नहीं पाती। अंतत: बैक्टीरिया कोशिका फट जाती है और मर जाती है।
प्रतिरोध का विकास (Development of Resistance)
बैक्टीरिया में पेनिसिलिन (penicillin) के प्रति प्रतिरोध (resistance) कैसे विकसित हुआ? बैक्टीरिया में ऐसे नए एंज़ाइम (enzymes) विकसित हुए जो पेनिसिलिनेज़ (penicillinase) नामक प्रोटीन का उत्पादन करते हैं, जिससे पेनिसिलिन अणु निष्क्रिय हो जाते हैं। या, बैक्टीरिया उन लक्ष्यों (targets) में बदलाव कर देते हैं जिन पर पेनिसिलीन असर करता है।
संक्रमण (infection) के दौरान बैक्टीरिया कोशिकाओं को तेज़ी से विभाजन (cell division) करके संख्या वृद्धि करना होता है, जिसके लिए कोशिका भित्ति का संश्लेषण (cell wall synthesis) ज़रूरी होता है। बैक्टीरिया कोशिका को वृद्धि और विभाजन करने के लिए मौजूदा भित्ति में कुछ चुनिंदा बंधन तोड़ने और बनाने पड़ते हैं।
नई कोशिका भित्ति जोड़ने से पहले, आणविक कैंचियां चलाई जाती हैं:
- एंडोपेप्टिडेस (endopeptidases) नामक एंज़ाइम पेप्टाइड क्रॉसलिंक्स को तोड़ते हैं।
- लायटिक ट्रांसग्लाइकोसिलेस (LTs – Lytic transglycosylases) नामक एंज़ाइम्स शर्करा शृंखला को काटते हैं।
इन दोनों कैंचियों को तालमेल बिठाकर काम करना होता है। इस प्रक्रिया को नियंत्रित करने वाली बैक्टीरिया की मशीनरी (bacterial machinery) बहुत जटिल होती है – जिसके नए घटकों की खोज (scientific research) जारी है।
हैदराबाद स्थित सेंटर फॉर सेल्युलर एंड मॉलीक्यूलर बायोलॉजी (CCMB – Centre for Cellular and Molecular Biology) की डॉ. मंजुला रेड्डी (Dr. Manjula Reddy) का दल उन तंत्रों को समझने पर काम कर रहा है जो बैक्टीरिया के कोशिका विभाजन (bacterial cell division) को नियंत्रित करने में भूमिका निभाते हैं।
पिछले साल PLOS Genetics में प्रकाशित एक अध्ययन में उनके दल ने बताया था कि बैक्टीरिया बहुत चतुर होते हैं और शर्करा शृंखला को काटने वाली LT कैंची को अधिकता में बनाकर क्रॉसलिंक्स तोड़ने वाली कैंची के अभाव की भरपाई कर सकते हैं।
ये नवीन नतीजे इस बात को बेहतर ढंग से समझने में मदद करते हैं कि बैक्टीरिया सभी बाधाओं के बावजूद कैसे जीवित रहते हैं। इस बारे में समझ बैक्टीरिया संक्रमण (bacterial infection) से लड़ने के नए मार्ग (new treatment strategies) प्रशस्त कर सकती है।(स्रोत फीचर्स)
नोट: स्रोत में छपे लेखों के विचार लेखकों के हैं। एकलव्य का इनसे सहमत होना आवश्यक नहीं है।
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