প্রাপ্তবয়স্ক মস্তিষ্কে মাইলিন রক্ষণাবেক্ষণে সহায়ক আণবিক সংকেত শনাক্ত করেছেন কোরীয় গবেষকেরা

নিউরনের একটি সংকেত তাদের আবরণ অক্ষত রাখতে সহায়তা করে

কোরিয়া ব্রেন রিসার্চ ইনস্টিটিউটের গবেষকেরা এমন একটি আণবিক সংকেতপথ শনাক্ত করেছেন, যা প্রাপ্তবয়স্ক মস্তিষ্কে স্নায়ুকোষকে তাদের তন্তুর চারপাশের আবরণী পদার্থ মাইলিন বজায় রাখতে সহায়তা করে। গবেষণায় CDK14, FAM19A1 ও DIP2A—এই তিনটি প্রোটিনের মধ্যে যোগসূত্র দেখানো হয়েছে এবং একটি নিউরন থেকে পাঠানো সংকেত কীভাবে মাইলিন তৈরির দায়িত্বে থাকা কোষগুলোকে প্রভাবিত করতে পারে, তা অনুসরণ করা হয়েছে।

ইনস্টিটিউটটি ২০২৬ সালের ২২ অক্টোবর ফলাফল ঘোষণা করে। এর ব্রেন ডিজিজ রিসার্চ ডিভিশনের প্রধান গবেষক চোই ইয়ং-সিকের নেতৃত্বাধীন দলটি দেখেছে, FAM19A1-অনুপস্থিত ইঁদুরের মস্তিষ্কের প্রাথমিক বিকাশের সময় মাইলিনে স্পষ্ট কোনো পার্থক্য দেখা যায়নি; তবে প্রাপ্তবয়স্ক হওয়ার পর তাদের মাইলিন পাতলা হয়ে যায়। এই পরিবর্তন মস্তিষ্কের বিকাশ সম্পন্ন হওয়ার পরও আবরণটি সচল রাখার চলমান প্রক্রিয়ার দিকে গবেষকদের মনোযোগ আকর্ষণ করে।

গবেষকেরা অলিগোডেনড্রোসাইটে একটি গ্রাহক প্রোটিনও শনাক্ত করেছেন। মস্তিষ্কে মাইলিন তৈরি করে এই কোষগুলো। প্রাপ্তবয়স্ক ইঁদুরের অলিগোডেনড্রোসাইটে নির্দিষ্টভাবে ওই প্রোটিন, DIP2A, কমিয়ে দিলে মস্তিষ্কের দুই গোলার্ধকে সংযুক্ত করা স্নায়ুতন্তুর গুচ্ছ করপাস ক্যালোসামে মাইলিনের পরিমাণ কমে যায়।

Cell Communication and Signaling সাময়িকীতে প্রকাশিত গবেষণাপত্রে এই যোগাযোগের ধারাটি বর্ণনা করা হয়েছে: CDK14 নিউরনের ভেতরে FAM19A1-কে পরিবর্তিত করে, ফলে এটি ওই কোষ থেকে বেরিয়ে অলিগোডেনড্রোসাইটের DIP2A-র সঙ্গে যুক্ত হতে পারে। এই মিথস্ক্রিয়া অলিগোডেনড্রোসাইটের পরিপক্বতা বাড়ায় এবং মাইলিন রক্ষণাবেক্ষণে সহায়তা করে।

গবেষণাপত্রটির শিরোনাম "CDK14-dependent phosphorylation of neuronal FAM19A1 activates DIP2A signaling in oligodendrocytes to maintain myelin homeostasis in the adult brain"। লেখক সুনবং বেক, সেউংউন ইয়ো, হিউন জিন জং, জেমিউং জাং, জে ইয়ং সিওং ও ইয়ংশিক চো। এটি ২০২৬ সালের ৬ অক্টোবর Cell Communication and Signaling সাময়িকীতে প্রকাশিত হয়। গবেষণাপত্রটি ২০২৬ সালের ১০ এপ্রিল জমা দেওয়া হয় এবং ৫ সেপ্টেম্বর গৃহীত হয়। এর DOI হলো 10.1186/s12964-026-03221-3।

প্রাপ্তবয়স্ক মস্তিষ্কেও মাইলিন রক্ষণাবেক্ষণ কেন জরুরি

নিউরন যে দীর্ঘ তন্তুর মধ্য দিয়ে বৈদ্যুতিক সংকেত পাঠায়, সেই অ্যাক্সনের চারপাশে মাইলিন আবরণ তৈরি হয়। তারের চারপাশের নিরোধকের মতো এটি সংকেতকে দ্রুত ও নির্ভরযোগ্যভাবে চলতে সহায়তা করে। মস্তিষ্ক ও মেরুরজ্জু নিয়ে গঠিত কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রে অলিগোডেনড্রোসাইট এই আবরণ তৈরি করে।

স্নায়ুর কার্যকলাপ ও চারপাশের পরিবেশের প্রতিক্রিয়ায় প্রাপ্তবয়স্ক মস্তিষ্কের মাইলিনেও পরিবর্তন ঘটে। তাই বিকাশের সময় আবরণ তৈরি করাই এই জৈবিক কাজের শেষ নয়। মস্তিষ্কের সার্কিটগুলো সক্রিয় থাকা অবস্থায়ও আবরণটিকে কার্যকর রাখার ব্যবস্থা দরকার।

নিউরন কীভাবে এই কাজে অংশ নেয়, তা অনুসন্ধান করেছে চোইয়ের দল। তাদের ফলাফলে যোগাযোগপ্রক্রিয়ার শুরুতে নিউরনকে রাখা হয়েছে: একটি নিউরন প্রোটিন সংকেত ছাড়ে, আর পাশের কোষটি তার পৃষ্ঠের একটি প্রোটিনের মাধ্যমে তা গ্রহণ করে। এরপর গ্রাহক কোষটির পরিপক্বতার অবস্থা বদলে যায়, যা স্নায়ুতন্তুর চারপাশের মাইলিন বজায় রাখতে সহায়তা করে।

FAM19A1 সম্পর্কে ইঁদুরের পরীক্ষায় যা জানা গেল

FAM19A1 দিয়ে গবেষণাটি শুরু করে দলটি, কারণ এটি কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রের নিউরন থেকে নিঃসৃত একটি প্রোটিন। নিঃসৃত প্রোটিন উৎপাদনকারী কোষ থেকে বেরিয়ে অন্য কোষে বার্তা পৌঁছে দিতে পারে। এখানে গবেষকেরা পরীক্ষা করেছেন, ওই বার্তা মাইলিনের জন্য দায়ী কোষগুলোর নিয়ন্ত্রণে সহায়তা করে কি না।

FAM19A1-স্বল্পতাযুক্ত ইঁদুরের মস্তিষ্কের প্রাথমিক বিকাশের সময় মাইলিনে চোখে পড়ার মতো কোনো পার্থক্য ছিল না। তবে প্রাণীগুলো প্রাপ্তবয়স্ক হলে তাদের মাইলিন পাতলা হয়ে যায়। জীবনের এই দুই পর্যায়ের পার্থক্যই ছিল ফলাফলের মূল দিক: মস্তিষ্কে প্রাথমিক মাইলিন কাঠামো তৈরির সময় পেরিয়ে যাওয়ার পর প্রভাবটি স্পষ্ট হয়।

এই ফলাফল প্রাপ্তবয়স্ক অবস্থায় মাইলিনের স্থিতিশীলতা বজায় রাখার সঙ্গে FAM19A1-কে যুক্ত করে। প্রাথমিক বিকাশের পর্যায়টুকু পরীক্ষা করলে কেন এই প্রোটিনের ভূমিকার গুরুত্বপূর্ণ একটি দিক অজানা থেকে যেত, সেটিও এটি বুঝতে সাহায্য করে।

মাইলিনের পুরুত্ব ছিল পরিবর্তনটি মাপার একটি সরাসরি সূচক। আবরণ পাতলা হওয়ার অর্থ অ্যাক্সনের চারপাশে নিরোধক পদার্থের পরিমাণ কমে যাওয়া। এরপর গবেষকেরা পরিবর্তনটির নেপথ্যের প্রক্রিয়া অনুসন্ধান করেন: অলিগোডেনড্রোসাইটের কোন প্রোটিন FAM19A1 গ্রহণ করে এবং নিউরন কীভাবে পাঠানো সংকেত নিয়ন্ত্রণ করে।

গ্রাহক হিসেবে কাজ করে DIP2A

প্রোটিওমিক বিশ্লেষণ ব্যবহার করে দলটি অলিগোডেনড্রোসাইটের পৃষ্ঠে FAM19A1-এর গ্রাহক হিসেবে DIP2A-কে শনাক্ত করে। প্রোটিওমিকস হলো প্রোটিন ও তাদের পারস্পরিক মিথস্ক্রিয়া নিয়ে গবেষণা। গ্রাহক প্রোটিন আণবিক সংকেত শনাক্ত করে এবং কোষকে তাতে সাড়া দেওয়ার সুযোগ দেয়।

গ্রাহকটি শনাক্ত হওয়ায় FAM19A1 নিঃসরণকারী নিউরন ও তা গ্রহণকারী অলিগোডেনড্রোসাইটের মধ্যে একটি নির্দিষ্ট যোগসূত্র পাওয়া যায়। এরপর প্রাপ্তবয়স্ক ইঁদুরের মস্তিষ্কে অলিগোডেনড্রোসাইটে Dip2a-র প্রকাশ বেছে বেছে কমানো হয়। প্রকাশ কমানো মানে ওই জিনে সংকেতলিপিবদ্ধ প্রোটিনটি কোষের উৎপাদন কমিয়ে দেওয়া।

এই হস্তক্ষেপের পর করপাস ক্যালোসামে মাইলিনের পরিমাণ কমে যায়। মস্তিষ্কের বাঁ ও ডান পাশের মধ্যে সংযোগ বহন করে এই অঞ্চলটি, তাই স্নায়ুতন্তুর চারপাশের আবরণ নিয়ে গবেষণার জন্য এটি প্রাসঙ্গিক স্থান।

FAM19A1-এর ঘাটতি এবং Dip2a দমনের পরীক্ষায় একই যোগাযোগপথের বিপরীত দুই প্রান্ত থেকে অনুসন্ধান করা হয়েছে। একটিতে নিউরন থেকে পাঠানো সংকেত সরিয়ে দেওয়া হয়েছে; অন্যটিতে অলিগোডেনড্রোসাইটের গ্রহণ-ব্যবস্থা কমানো হয়েছে। দুই পরীক্ষার ফল একসঙ্গে এই কোষগুলোর যোগাযোগের সঙ্গে প্রাপ্তবয়স্ক মস্তিষ্কে মাইলিন রক্ষণাবেক্ষণের যোগসূত্র স্থাপন করেছে।

আণবিক প্রক্রিয়ার নির্দিষ্ট ধাপ নিয়ন্ত্রণ করে CDK14

প্রক্রিয়াটির আরেকটি সূত্র দিয়েছে CDK14। এটি একটি কিনেজ, অর্থাৎ এমন এনজাইম যা অন্য প্রোটিনে ফসফেট গ্রুপ যুক্ত করে। ফসফরিলেশন নামে পরিচিত এই রাসায়নিক পরিবর্তনে প্রোটিনের আচরণ বদলাতে পারে, যার মধ্যে অন্য অণুর সঙ্গে তার মিথস্ক্রিয়াও রয়েছে।

গবেষকেরা FAM19A1-এ নির্দিষ্ট একটি লক্ষ্যস্থল শনাক্ত করেছেন: ১০৯ নম্বর অবস্থানের থ্রিওনিন, সংক্ষেপে T109। প্রোটিন অ্যামিনো অ্যাসিডের শৃঙ্খল দিয়ে গঠিত, আর থ্রিওনিন হলো সেই গঠন-উপাদানগুলোর একটি। সংখ্যাটি শৃঙ্খলে এর অবস্থান নির্দেশ করে, ফলে CDK14 কোথায় কাজ করে তা নির্দিষ্ট করে শনাক্ত করা যায়।

CDK14 যখন T109 অবস্থানে FAM19A1-কে ফসফরিলেট করে, তখন FAM19A1-এর নিঃসরণ বাড়ে এবং DIP2A-র সঙ্গে এর বন্ধন আরও দৃঢ় হয়। ফলে এই পরিবর্তন নিউরন থেকে বার্তা নিঃসরণ এবং গ্রাহক কোষের সঙ্গে তার মিথস্ক্রিয়া—দুটিই প্রভাবিত করে।

এই প্রক্রিয়া আটকে দিলে FAM19A1-এর নিঃসরণ ও DIP2A-র সঙ্গে এর বন্ধন কমে যায়। অলিগোডেনড্রোসাইটের পরিপক্বতা বাড়ানোর FAM19A1-এর ক্ষমতাও দুর্বল হয়। এই সম্পর্কযুক্ত পরিবর্তনগুলোই ব্যাখ্যা করে, কেন দলটি CDK14, FAM19A1 ও DIP2A-কে মাইলিনের সঙ্গে সম্পর্কিত তিনটি আলাদা প্রোটিন না বলে একটি সংকেতপথ হিসেবে বর্ণনা করেছে।

ধারাটিকে তিনটি ধাপে বোঝা যায়। CDK14 নিউরনের ভেতরে সংকেতবাহী প্রোটিনটিকে পরিবর্তিত করে। FAM19A1 নিঃসৃত হয়ে অলিগোডেনড্রোসাইটের DIP2A-র সঙ্গে যুক্ত হয়। এই মিথস্ক্রিয়া কোষটির পরিপক্বতা ও মাইলিন রক্ষণাবেক্ষণে সহায়তা করে।

নিজেদের চারপাশের পরিবেশে সক্রিয় ভূমিকা নেয় নিউরন

গবেষণার সংশ্লিষ্ট লেখক চোই বলেন, ফলাফল থেকে বোঝা যায় নিউরন সক্রিয়ভাবে তাদের আবরণ রক্ষণাবেক্ষণকারী কোষগুলোকে প্রভাবিত করে। ফলাফলটি বর্ণনা করে তিনি কোরীয় ভাষা থেকে অনূদিত বক্তব্যে বলেন:

আমরা নিশ্চিত হয়েছি যে নিউরন শুধু মাইলিনের সুরক্ষায় থাকা কোষ নয়; FAM19A1 নামের একটি আণবিক সংকেত ব্যবহার করে তারা অলিগোডেনড্রোসাইটের পরিপক্বতা ও মাইলিনের অবস্থা সক্রিয়ভাবে নিয়ন্ত্রণ করে।

ইনস্টিটিউটের ২২ অক্টোবরের ঘোষণায় তাঁর বক্তব্য কোরীয় ভাষায় এভাবে দেওয়া হয়েছিল:

সংশ্লিষ্ট লেখক ড. চোই ইয়ং-সিক বলেন, "নিউরন শুধু মাইলিনের সুরক্ষায় থাকা কোষ নয়; FAM19A1 নামের একটি আণবিক সংকেত ব্যবহার করে তারা অলিগোডেনড্রোসাইটের পরিপক্বতা ও মাইলিনের অবস্থা সক্রিয়ভাবে নিয়ন্ত্রণ করে, তা আমরা নিশ্চিত হয়েছি।" তিনি আরও বলেন, "ভবিষ্যতে বার্ধক্য ও অবক্ষয়জনিত মস্তিষ্কের রোগে মাইলিনের ক্ষতির সঙ্গে CDK14–FAM19A1–DIP2A সংকেত-অক্ষের সম্পর্ক কী, তা নির্ধারণ করা গেলে প্রাপ্তবয়স্ক মস্তিষ্কে মাইলিনের স্থিতিশীলতা বজায় রাখা বা ক্ষতিগ্রস্ত মাইলিন পুনরুদ্ধারে সহায়তার নতুন চিকিৎসা-কৌশল নিয়ে গবেষণায় কাজটি প্রসারিত করা সম্ভব হবে।"

এই ফলাফল এমন দুটি কাজের মধ্যে যোগসূত্র দেখায়, যেগুলোকে আলাদা মনে হতে পারে: স্নায়ুসংকেত পাঠানো এবং সেই সংকেত চলাচলে সহায়ক পদার্থ বজায় রাখা। নিউরন বৈদ্যুতিক বার্তা বহন করে, আর অলিগোডেনড্রোসাইট মাইলিন তৈরি করে। শনাক্ত সংকেতপথটি দেখায়, নিউরন কীভাবে এই সহায়ক কোষগুলোর অবস্থাও নিয়ন্ত্রণে সাহায্য করতে পারে।

অলিগোডেনড্রোসাইটের পরিপক্বতা গুরুত্বপূর্ণ, কারণ মাইলিন উৎপাদন ও রক্ষণাবেক্ষণের কাজ করতে হলে কোষগুলোকে কার্যকর অবস্থায় পৌঁছাতে হয়। এই প্রক্রিয়াকে উৎসাহিত করা সংকেতের ধারা অনুসরণ করে গবেষকেরা একটি আণবিক ব্যাখ্যা দিয়েছেন, কীভাবে নিউরন নিজেদের আশপাশের পরিবেশ বজায় রাখতে সাহায্য করে।

বার্ধক্য ও মস্তিষ্কের রোগ নিয়ে গবেষণায় পরবর্তী পদক্ষেপ

পরবর্তী গবেষণার প্রশ্ন হলো, CDK14, FAM19A1 ও DIP2A সংকেতপথের সঙ্গে বার্ধক্য এবং অবক্ষয়জনিত মস্তিষ্কের রোগে মাইলিনের ক্ষতির সম্পর্ক কী। সেই সম্পর্ক এখনো প্রতিষ্ঠিত হয়নি। এখানে বর্ণিত কাজটি আণবিক প্রক্রিয়া ও ইঁদুরের ওপর পরীক্ষার মধ্যে সীমিত; চিকিৎসা উদ্ভাবনকে ভবিষ্যৎ গবেষণার দিক হিসেবে তুলে ধরা হয়েছে।

চোই বলেন, এমন সম্পর্ক প্রতিষ্ঠা করা গেলে প্রাপ্তবয়স্ক মস্তিষ্কে মাইলিনের স্থিতিশীলতা বজায় রাখার বা ক্ষতিগ্রস্ত মাইলিন পুনরুদ্ধারে সহায়তার কৌশল নিয়ে গবেষণায় কাজটি সম্প্রসারণ করা যেতে পারে। এই দুটি লক্ষ্য সম্পর্কিত: বিদ্যমান আবরণ অক্ষত রাখা এবং ক্ষতির পর তা পুনরুদ্ধারে সহায়তা করা।

সংকেতপথটি গবেষণার জন্য নির্দিষ্ট কয়েকটি ধাপ সামনে এনেছে, যেমন FAM19A1-এর নিঃসরণ, DIP2A-র সঙ্গে এর বন্ধন এবং অলিগোডেনড্রোসাইটের পরিপক্বতার প্রতিক্রিয়া। বার্ধক্য বা রোগের সময় এসব ধাপের কোনটি বদলে যায়, তা বুঝতে পারলে পরবর্তী পরীক্ষার লক্ষ্য নির্ধারণে সুবিধা হবে।

গবেষণাটি দক্ষিণ কোরিয়ার বিজ্ঞান ও তথ্যপ্রযুক্তি মন্ত্রণালয় এবং বাণিজ্য, শিল্প ও জ্বালানিমন্ত্রী মন্ত্রণালয়ের সহায়তায় পরিচালিত হয়েছে। প্রেসিডেন্ট লি সেউং-বকের নেতৃত্বাধীন কোরিয়া ব্রেন রিসার্চ ইনস্টিটিউটের ব্রেন ডিজিজ রিসার্চ ডিভিশনের গবেষণা হিসেবে কাজটি ঘোষণা করা হয়।

মূল বিষয়গুলো

• কোরিয়া ব্রেন রিসার্চ ইনস্টিটিউট ২০২৬ সালের ২২ অক্টোবর ফলাফল ঘোষণা করে। এর আগে ৬ অক্টোবর ২০২৬ তারিখে Cell Communication and Signaling সাময়িকীতে গবেষণাটি প্রকাশিত হয়।
• FAM19A1-অনুপস্থিত ইঁদুরের প্রাথমিক বিকাশের সময় মাইলিনে স্পষ্ট কোনো পার্থক্য দেখা যায়নি, তবে প্রাপ্তবয়স্ক অবস্থায় তাদের মাইলিন পাতলা হয়ে যায়।
• অলিগোডেনড্রোসাইটে FAM19A1-এর গ্রাহক হিসেবে DIP2A-কে শনাক্ত করা হয়েছে। এই কোষগুলোতে Dip2a-র প্রকাশ কমালে প্রাপ্তবয়স্ক ইঁদুরের করপাস ক্যালোসামে মাইলিন কমে যায়।
• CDK14 T109 অবস্থানে FAM19A1-কে পরিবর্তিত করে, যা এর নিঃসরণ, DIP2A-র সঙ্গে বন্ধন এবং অলিগোডেনড্রোসাইটের পরিপক্বতায় সহায়তা করার ক্ষমতা বাড়ায়।
• বার্ধক্য ও অবক্ষয়জনিত মস্তিষ্কের রোগে মাইলিনের ক্ষতির সঙ্গে এই সংকেতপথের সম্পর্ক অনুসন্ধান করার পরিকল্পনা রয়েছে দলটির।