गुर्दे के स्वास्थ्य और रोग में सिर्टुइन्सⅠ

सिर्टुइन्स (एसआईआरटी) मॉडल जीवों में मान्यता प्राप्त दीर्घायु नियामक हैं। प्रारंभिक खोज के बाद से कि एसआईआरटी नेमाटोड और मक्खियों में जीवनकाल बढ़ाते हैं, इन प्रोटीनों के लक्षण वर्णन से चयापचय गतिविधि को ऑक्सीडेटिव स्थिति से जोड़ने वाले नाजुक सेंसर के रूप में उनकी भूमिका की समझ पैदा हुई है। एसआईआरटी किडनी के विकास और शारीरिक कार्य में महत्वपूर्ण जैविक प्रक्रियाओं में प्रमुख भूमिका निभाते हैं, जिसमें माइटोकॉन्ड्रियल चयापचय, ऑक्सीडेटिव तनाव, ऑटोफैगी, डीएनए मरम्मत और सूजन शामिल हैं। इसके अलावा, एसआईआरटी गतिविधि में परिवर्तन पैथोफिज़ियोलॉजी और तीव्र और पुरानी किडनी रोगों की प्रगति से जुड़े हैं, जिनमें तीव्र किडनी की चोट, मधुमेह नेफ्रोपैथी, क्रोनिक किडनी रोग, पॉलीसिस्टिक किडनी रोग, ऑटोइम्यून रोग और गुर्दे की उम्र बढ़ना शामिल हैं।

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इन बीमारियों में एसआईआरटी के रीनोप्रोटेक्टिव प्रभाव उन्हें अधिक आकर्षक चिकित्सीय लक्ष्य बनाते हैं। कई एसआईआरटी-सक्रिय यौगिकों ने किडनी रोग मॉडल में लाभकारी प्रभाव दिखाया है; हालाँकि, गुर्दे की बीमारी के इलाज और/या रोकथाम और मनुष्यों में जीवन प्रत्याशा बढ़ाने के लिए नई एसआईआरटी-लक्षित प्रोटीन रणनीतियों पर और शोध की आवश्यकता है।

मुख्य केन्द्र

प्रयोगात्मक मॉडलों में जीवन काल को विनियमित करने में उनकी अनुमानित भूमिका के कारण सिर्टुइन्स (एसआईआरटी) ने शुरू में बहुत अधिक वैज्ञानिक रुचि आकर्षित की; हालाँकि, अब इन्हें आम तौर पर स्वस्थ उम्र बढ़ने के चालकों के रूप में पहचाना जाता है।

एसआईआरटी सेलुलर होमियोस्टेसिस में प्रमुख प्रक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं, जिनमें चयापचय, माइटोकॉन्ड्रियल फ़ंक्शन, ऑक्सीडेटिव तनाव, डीएनए मरम्मत, एपोप्टोसिस, बुढ़ापा और सूजन शामिल हैं।

पोडोसाइट्स और ट्यूबलर कोशिकाओं सहित अत्यधिक विशिष्ट और विभेदित गुर्दे कोशिका प्रकारों पर उनके व्यापक साइटोप्रोटेक्टिव प्रभावों के कारण एसआईआरटी गुर्दे के विकास और शरीर विज्ञान में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

एसआईआरटी परिवर्तनों को मनुष्यों और प्रायोगिक मॉडलों में विभिन्न किडनी रोगों के चालक के रूप में पहचाना गया है, जिनमें तीव्र किडनी की चोट, क्रोनिक किडनी रोग और मधुमेह किडनी रोग शामिल हैं।

सिर्टुइन-सक्रिय यौगिकों की पहचान क्षेत्र में एक प्रमुख लक्ष्य है; कुछ सिर्टुइन-सक्रिय करने वाले यौगिकों को प्रायोगिक मॉडल में एसआईआरटी गतिविधि को बढ़ाने और गुर्दे की सुरक्षा प्रदान करने के लिए दिखाया गया है, लेकिन कुछ ने नैदानिक ​​​​परीक्षणों में प्रवेश किया है।

गुर्दे की बीमारी के इलाज और रोकथाम और मानव स्वास्थ्य अवधि को बढ़ाने में इन हस्तक्षेपों की क्षमता का एहसास करने के लिए, बेहतर क्षमता और जैवउपलब्धता के साथ उपन्यास एसआईआरटी-लक्षित यौगिकों की आवश्यकता है।

परिचय

सिर्टुइन्स (एसआईआरटी) विकासात्मक रूप से संरक्षित हिस्टोन डीएसेटाइलेज़ (एचडीएसी) का एक वर्ग है जिनकी गतिविधि के लिए निकोटिनमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड (एनएडी+) की आवश्यकता होती है। 30 साल पहले उनकी पहली खोज के बाद से, इस परिवार के प्रोटीन व्यापक शोध का केंद्र रहे हैं, मुख्य रूप से सैक्रोमाइसेस सेरेविसिया, कैनोर्हाडाइटिस एलिगेंस और मेलानोगास्टर फ्लाई सहित मॉडल जीवों में जीवनकाल विनियमन में उनकी अनुमानित भूमिका के कारण। इसके अतिरिक्त, कम से कम एक SIRT, SIRT6, नर चूहों में जीवनकाल से जुड़ा होता है। हालाँकि, दीर्घायु प्रोटीन के रूप में एसआईआरटी के प्रति प्रारंभिक उत्साह कम हो गया क्योंकि बाद के अध्ययनों ने इस धारणा को चुनौती दी कि एसआईआरटी नेमाटोड और कीड़ों में जीवनकाल को प्रभावित करते हैं।

जैसे-जैसे दीर्घायु में एसआईआरटी की भूमिका पर बहस शुरू होती है, कई अध्ययनों से पता चला है कि एसआईआरटी गुर्दे सहित चयापचय रूप से सक्रिय अंगों में अत्यधिक तनाव को संतुलित करने में प्रमुख मध्यस्थ हैं। ये निष्कर्ष इस अवधारणा को जन्म देते हैं कि एसआईआरटी दीर्घायु के नियामकों के बजाय स्वस्थ उम्र बढ़ने के महत्वपूर्ण चालक हैं। उदाहरण के लिए, चूहों में मस्तिष्क-विशिष्ट Sirt1 की अत्यधिक अभिव्यक्ति उम्र बढ़ने में काफी देरी करती है। इसके विपरीत, Sirt3 या Sirt6 को हटाने से चूहों में समय से पहले उम्र बढ़ने से संबंधित अंग क्षति होती है।

यह लेख गुर्दे के विकास और सेलुलर ऊर्जा होमियोस्टेसिस, एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि और डीएनए मरम्मत जैसी शारीरिक प्रक्रियाओं को विनियमित करने में एसआईआरटी की भूमिका की समीक्षा करता है। हम तीव्र और क्रोनिक किडनी रोगों के रोगजनन में एसआईआरटी की महत्वपूर्ण भूमिका के अंतर्निहित आणविक तंत्र पर भी चर्चा करते हैं, सबसे अधिक अध्ययन किए गए एसआईआरटी, एसआईआरटी 1, एसआईआरटी 3 और एसआईआरटी 6 पर ध्यान केंद्रित करते हैं। अंत में, हम मानव गुर्दे की बीमारी और गुर्दे की उम्र बढ़ने को रोकने के लिए चिकित्सीय लक्ष्य के रूप में एसआईआरटी की क्षमता और इन प्रोटीनों को उत्तेजित करने के लिए नई रणनीतियों की पहचान करने की आवश्यकता पर प्रकाश डालते हैं।

स्तनपायी सिर्टुइन्स

सभी एसआईआरटी में लगभग 270 अवशेषों और एन- और सी-टर्मिनल टुकड़ों का एक उत्प्रेरक कोर होता है जो लंबाई और अनुक्रम में भिन्न होता है। स्तनधारी एसआईआरटी अलग-अलग सेलुलर डिब्बों में कार्य करते हैं, जहां वे एसाइल प्रोटीन सब्सट्रेट्स की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए विशिष्टता प्रदर्शित करते हैं।

SIRT4 को छोड़कर सभी SIRT लगातार दो चरणों के माध्यम से डीएसेटाइलेज़ गतिविधि प्रदर्शित करते हैं; NAD+ को शुरू में निकोटिनमाइड (NAM) और ADP-राइबोस में विभाजित किया जाता है और बाद में लक्ष्य प्रोटीन के लाइसिन एसिटाइल समूह के लिए एक स्वीकर्ता के रूप में कार्य करता है। O-एसिटाइल-ADP-राइबोस (2′-O-मैलोनील-ADP-राइबोस, 2′-OAADPr) उत्पन्न करता है। SIRT5 में अतिरिक्त एसाइलेज गतिविधि होती है और लक्ष्य प्रोटीन के लाइसिन में मैलोनील या स्यूसिनिल समूह को एडीपी राइबोज में स्थानांतरित करता है, जिससे क्रमशः 2′-O-मैलोनील-एडीपी राइबोज (2′-O- मैलोनील-एडीपी-राइबोज, 2′-OMADP) उत्पन्न होता है। ) और 2′-O-succinyl-ADP-राइबोस (2′-O-succinyl-ADP-राइबोस, 2′-OSADP)। SIRT4 में ADP-राइबोसिलट्रांसफेरेज़ गतिविधि है और NAM उत्पन्न करने के लिए ADP-राइबोस को NAD+ से लक्ष्य प्रोटीन के लाइसिन में स्थानांतरित करने को बढ़ावा देता है। कोशिका की चयापचय स्थिति NAD+ स्तर और SIRT एंजाइम गतिविधि निर्धारित करती है।

परमाणु सिर्टुइन्स

तीन SIRT1, SIRT6 और SIRT7 नाभिक में स्थानीयकृत होते हैं। सबसे अधिक अध्ययन किया जाने वाला परमाणु SIRT SIRT1 है, जो H4 लाइसिन 16 (H4K16) और H3 लाइसिन 9 (H3K9) पर हिस्टोन को डीएसिटिलेट करता है, जिससे जीन प्रतिलेखन को विनियमित किया जाता है। SIRT1 का साइटोप्लाज्मिक स्थानीयकरण भी बताया गया है। साइटोप्लाज्मिक एसआईआरटी1 डीएनए-बाइंडिंग ट्रांस्क्रिप्शन कारकों और उनके सह-नियामक अणुओं सहित गैर-हिस्टोन प्रोटीन के डिएसिटाइलेशन से जुड़ा है, जो इस प्रोटीन की जैविक भूमिका को और विस्तारित करता है।

SIRT6 सीधे तौर पर हिस्टोन H3K9 और H3K56 को डीएसिटाइलेट करता है और जीनोम स्थिरता और टेलोमेयर फ़ंक्शन को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। SIRT7 के लक्ष्य काफी हद तक अज्ञात हैं। SIRT7 मुख्य रूप से न्यूक्लियोलस में स्थानीयकृत है, जो आरएनए पोलीमरेज़ I तंत्र से संबंधित है, और राइबोसोमल डीएनए प्रतिलेखन के लिए आवश्यक है। SIRT7 के एक साइटोप्लाज्मिक पूल की भी पहचान की गई है जो प्रतिकृति जीर्णता में भूमिका निभा सकता है।

साइटोप्लाज्मिक सिर्टुइन्स

साइटोसोलिक SIRT2 सूक्ष्मनलिकाएं और डीएसेटाइलेट लाइसिन 40-माइक्रोट्यूबुल्स के साथ परस्पर क्रिया करता है। अधिकांश दैहिक कोशिकाओं में, माइटोसिस के लिए एसिटिलेटेड ट्यूबुलिन की आवश्यकता होती है और कोशिका चक्र के विभिन्न चरणों में शामिल ऑर्गेनेल को स्थानीयकृत किया जाता है। ट्यूबुलिन एसिटिलेशन को सीमित करने की SIRT2 की क्षमता माइटोसिस के नियमन में भूमिका निभाती है। विशेष रूप से, SIRT2 को G2/M चरण में अपग्रेड किया जाता है और कोशिका चक्र में माइटोटिक निकास को बढ़ावा देने के लिए M चरण में बाधित किया जाता है। SIRT2 निषेध की विफलता एम चरण को लम्बा खींच देती है।

माइटोकॉन्ड्रियल सिर्टुइन्स

प्रारंभिक निष्कर्षों के आधार पर SIRT3 को वैश्विक माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन डीएसिटिलेशन के एक मास्टर नियामक के रूप में वर्णित किया गया है कि SIRT{1}}की कमी वाले चूहों में माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन एसिटिलीकरण का स्तर अधिक था, जबकि Sirt{2}} और Sirt{3}}की कमी वाले चूहों में माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन एसिटिलीकरण का स्तर कम था। SIRT3 नाभिक में भी पाया जाता है, जहां यह हिस्टोन H3 और H4 को लक्षित करता है। तनाव प्रतिक्रियाओं के दौरान, परमाणु SIRT3 को माइटोकॉन्ड्रिया में स्थानांतरित किया जा सकता है, जिससे पता चलता है कि यह सेलुलर क्षति के खिलाफ रक्षा तंत्र का एक प्रमुख नियामक हो सकता है।

माइटोकॉन्ड्रिया के भीतर, SIRT4 मुख्य रूप से एक ADP-राइबोसाइलेज़ है और, अन्य SIRT के विपरीत, कैलोरी प्रतिबंध स्थितियों के तहत निष्क्रिय होता है। SIRT5 को मूल रूप से माइटोकॉन्ड्रियल डीएसेटाइलेज़ के रूप में पहचाना गया था, लेकिन इसकी सक्रिय साइट में आर्गिनिन (Arg105) और टायरोसिन (Tyr102) अवशेषों की उपस्थिति अतिरिक्त डिक्लोनेज़ और सक्सेनेट गतिविधियाँ प्रदान करती है।

सिस्टैंच गुर्दे की बीमारी का इलाज कैसे करता है?

Cistancheएक पारंपरिक चीनी हर्बल दवा है जिसका उपयोग सदियों से विभिन्न स्वास्थ्य स्थितियों के इलाज के लिए किया जाता हैकिडनीबीमारी. यह के सूखे तनों से प्राप्त होता हैCistancheडेजर्टिकोला, चीन और मंगोलिया के रेगिस्तानों का मूल निवासी पौधा। सिस्टैंच के मुख्य सक्रिय घटक हैंफेनिलएथेनॉइडग्लाइकोसाइड, इचिनाकोसाइड, औरएक्टोसाइड, जिनका किडनी के स्वास्थ्य पर लाभकारी प्रभाव पाया गया है।

किडनी रोग, जिसे गुर्दे की बीमारी भी कहा जाता है, एक ऐसी स्थिति है जिसमें गुर्दे ठीक से काम नहीं कर रहे हैं। इसके परिणामस्वरूप शरीर में अपशिष्ट उत्पादों और विषाक्त पदार्थों का संचय हो सकता है, जिससे विभिन्न लक्षण और जटिलताएँ पैदा हो सकती हैं। सिस्टैंच कई तंत्रों के माध्यम से गुर्दे की बीमारी के इलाज में मदद कर सकता है।

सबसे पहले, सिस्टैंच में मूत्रवर्धक गुण पाए गए हैं, जिसका अर्थ है कि यह मूत्र उत्पादन को बढ़ा सकता है और शरीर से अपशिष्ट उत्पादों को खत्म करने में मदद कर सकता है। यह किडनी पर बोझ से राहत देने और विषाक्त पदार्थों के निर्माण को रोकने में मदद कर सकता है। डाययूरेसिस को बढ़ावा देकर, सिस्टैंच उच्च रक्तचाप को कम करने में भी मदद कर सकता है, जो किडनी रोग की एक आम जटिलता है।

इसके अलावा, सिस्टैंच में एंटीऑक्सीडेंट प्रभाव पाया गया है। मुक्त कणों के उत्पादन और शरीर की एंटीऑक्सीडेंट सुरक्षा के बीच असंतुलन के कारण होने वाला ऑक्सीडेटिव तनाव, गुर्दे की बीमारी की प्रगति में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। ये मुक्त कणों को बेअसर करने और ऑक्सीडेटिव तनाव को कम करने में मदद करते हैं, जिससे किडनी को नुकसान से बचाया जा सकता है। सिस्टैंच में पाए जाने वाले फेनिलएथेनॉइड ग्लाइकोसाइड्स मुक्त कणों को हटाने और लिपिड पेरोक्सीडेशन को रोकने में विशेष रूप से प्रभावी रहे हैं।

इसके अतिरिक्त, सिस्टैंच में सूजनरोधी प्रभाव पाया गया है। गुर्दे की बीमारी के विकास और प्रगति में सूजन एक अन्य महत्वपूर्ण कारक है। सिस्टैंच के एंटी-इंफ्लेमेटरी गुण प्रो-इंफ्लेमेटरी साइटोकिन्स के उत्पादन को कम करने में मदद करते हैं और सूजन के अनिवार्य मार्गों की सक्रियता को रोकते हैं, जिससे किडनी में सूजन कम होती है।

इसके अलावा, सिस्टैंच में इम्यूनोमॉड्यूलेटरी प्रभाव दिखाया गया है। गुर्दे की बीमारी में, प्रतिरक्षा प्रणाली ख़राब हो सकती है, जिससे अत्यधिक सूजन और ऊतक क्षति हो सकती है। सिस्टैंच टी कोशिकाओं और मैक्रोफेज जैसी प्रतिरक्षा कोशिकाओं के उत्पादन और गतिविधि को संशोधित करके प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को विनियमित करने में मदद करता है। यह प्रतिरक्षा विनियमन सूजन को कम करने और किडनी को और अधिक क्षति से बचाने में मदद करता है।

इसके अलावा, कोशिकाओं के साथ गुर्दे की नलियों के पुनर्जनन को बढ़ावा देकर सिस्टैंच गुर्दे के कार्य में सुधार करता पाया गया है। वृक्क ट्यूबलर उपकला कोशिकाएं अपशिष्ट उत्पादों और इलेक्ट्रोलाइट्स के निस्पंदन और पुनर्अवशोषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। गुर्दे की बीमारी में, ये कोशिकाएं क्षतिग्रस्त हो सकती हैं, जिससे गुर्दे की कार्यप्रणाली क्षतिग्रस्त हो सकती है। इन कोशिकाओं के पुनर्जनन को बढ़ावा देने की सिस्टैंच की क्षमता उचित गुर्दे के कार्य को बहाल करने और समग्र गुर्दे के स्वास्थ्य में सुधार करने में मदद करती है।

किडनी पर इन प्रत्यक्ष प्रभावों के अलावा, सिस्टैंच का शरीर के अन्य अंगों और प्रणालियों पर लाभकारी प्रभाव पाया गया है। स्वास्थ्य के प्रति यह समग्र दृष्टिकोण गुर्दे की बीमारी में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह स्थिति अक्सर कई अंगों और प्रणालियों को प्रभावित करती है। यह दिखाया गया है कि इसका लीवर, हृदय और रक्त वाहिकाओं पर सुरक्षात्मक प्रभाव पड़ता है, जो आमतौर पर गुर्दे की बीमारी से प्रभावित होते हैं। इन अंगों के स्वास्थ्य को बढ़ावा देकर, सिस्टैंच किडनी के समग्र कार्य को बेहतर बनाने और आगे की जटिलताओं को रोकने में मदद करता है।

निष्कर्षतः, सिस्टैंच एक पारंपरिक चीनी हर्बल दवा है जिसका उपयोग सदियों से गुर्दे की बीमारी के इलाज के लिए किया जाता रहा है। इसके सक्रिय घटकों में मूत्रवर्धक, एंटीऑक्सिडेंट, एंटी-इंफ्लेमेटरी, इम्यूनोमॉड्यूलेटरी और पुनर्योजी प्रभाव होते हैं, जो गुर्दे के कार्य को बेहतर बनाने में मदद करते हैं और गुर्दे को आगे की क्षति से बचाते हैं। , सिस्टैंच का अन्य अंगों और प्रणालियों पर लाभकारी प्रभाव पड़ता है, जिससे यह गुर्दे की बीमारी के इलाज के लिए एक समग्र दृष्टिकोण बन जाता है।