संपूर्ण मानव थाइमस की पहली 3डी छवियां इसकी संरचना और कार्य पर प्रकाश डालती हैं
यूसीएल और फ्रांसिस क्रिक इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं द्वारा एक विशेष एक्स-रे तकनीक का उपयोग करके संपूर्ण मानव थाइमस की पहली 3डी छवियां बनाई गई हैं।
इन अत्यधिक जटिल छवियों से पता चला है कि हैसल के शरीर नामक संरचनाएं थाइमिक मेडुला के एक बड़े हिस्से पर कब्जा कर लेती हैं, जिससे पता चलता है कि वे थाइमिक माइक्रोएन्वायरमेंट और प्रतिरक्षा को विनियमित करने में भूमिका निभा सकते हैं।
में प्रकाशित शोध में, टीम ने विकासशील भ्रूणों या एक वर्ष से कम उम्र के बच्चों से थाइमी की विस्तृत 3डी छवियां लेने के लिए चरण कंट्रास्ट कंप्यूटेड टोमोग्राफी (पीसी-सीटी) का उपयोग किया। ये चित्र फ्रांस के ग्रेनोबल में अत्याधुनिक यूरोपीय सिंक्रोट्रॉन विकिरण सुविधा (ईएसआरएफ) में बनाए गए थे।
थाइमस वायरस और बैक्टीरिया जैसे बाहरी खतरों का जवाब देने के लिए प्रतिरक्षा प्रणाली की प्रोग्रामिंग के लिए जिम्मेदार है। यह गर्भावस्था के 12-13 सप्ताह में टी कोशिकाओं, एक प्रकार की प्रतिरक्षा कोशिका का उत्पादन शुरू कर देता है, जो फिर शरीर के अन्य क्षेत्रों में बस जाती है।
लेकिन स्वास्थ्य और बीमारी दोनों में थाइमस की संरचना और कार्य के बारे में कई अनुत्तरित प्रश्न बने हुए हैं, जिन्हें अधिक विस्तृत इमेजिंग से संबोधित करने में मदद मिल सकती है।
नई छवियां थाइमस की आंतरिक संरचना को प्रकट करती हैं और हसल के शरीर नामक क्षेत्रों के आकार और विकास पर प्रकाश डालती हैं, जो गर्भावस्था के लगभग 15 सप्ताह बाद बनते हैं। हाल तक इन्हें प्याज जैसी संरचनाएं माना जाता था, जिन्हें 'थाइमोसाइट्स का कब्रिस्तान' कहा जाता था।
यूसीएल इंस्टीट्यूट ऑफ इम्युनिटी एंड ट्रांसप्लांटेशन और फ्रांसिस क्रिक इंस्टीट्यूट के अध्ययन के लेखक प्रोफेसर पाओला बोनफंती ने कहा: “शोध में थाइमस को अक्सर उपेक्षित किया जाता है, लेकिन यह हमें इस बारे में बहुत कुछ बता सकता है कि हमारी प्रतिरक्षा प्रणाली कैसे काम करती है। इसकी कुंजी जीवन के पहले कुछ वर्षों के दौरान और वयस्कता के दौरान अंग कैसे बदलते हैं।
“पीसी-सीटी जैसी नई विधियां अंग संरचना की समग्र अखंडता को संरक्षित करके थाइमस के कार्यों को सुलझाना शुरू कर सकती हैं, बिना इसे काटे, जो हमें यह समझने में मदद कर सकती है कि बीमारी के दौरान क्या होता है जहां अंग वास्तुकला से समझौता किया जाता है।”
इमेजिंग विधि, जो इस तथ्य का फायदा उठाती है कि विभिन्न प्रकार के ऊतकों के माध्यम से यात्रा करते समय एक्स-रे प्रक्षेपवक्र थोड़ा झुकते हैं, यह दिखाने में सक्षम थे कि थाइमस में डिब्बों का अनुपात – जिसे कॉर्टेक्स और मेडुला के रूप में जाना जाता है – उम्र के साथ कैसे बदलता है।
शोधकर्ताओं ने दिखाया कि हैसल बॉडीज नामक संरचनाएं अंग विकास के दौरान जल्दी दिखाई देती हैं और बच्चों में थाइमस में लगभग एक चौथाई मज्जा पर कब्जा कर लेती हैं जब थाइमस सबसे अधिक सक्रिय होता है, यह सुझाव देता है कि वे प्रतिरक्षा विनियमन में भूमिका निभाते हैं।
यह देखते हुए कि सिंक्रोट्रॉन सुविधाओं तक पहुंच सीमित और महंगी है, टीम ने फिर जांच की कि क्या एक्स-रे तकनीक के छोटे पैमाने के संस्करण का उपयोग मानक प्रयोगशाला में किया जा सकता है।
विधि, जिसे 'एज-इल्यूमिनेशन' कहा जाता है, सिंक्रोट्रॉन छवियों की तुलनीय गुणवत्ता बनाए रखते हुए, एक मानक प्रयोगशाला स्थान में समान 'प्रक्षेपवक्र झुकने' सिद्धांत का उपयोग करती है।
टीम ने पुष्टि की कि सिंक्रोट्रॉन और एज-रोशनी प्रणाली दोनों कॉर्टेक्स और मेडुला के बीच अंतर करने में सक्षम थे, साथ ही 19 दिन पुराने थाइमस की छवियों में हैसल के शरीर को भी दिखा सकते थे।
यूसीएल मेडिकल फिजिक्स एंड बायोमेडिकल इंजीनियरिंग के अध्ययन के लेखक प्रोफेसर सैंड्रो ओलिवो ने कहा: “प्रयोगशाला-आधारित एक्स-रे प्रणाली ऊतकों को बाधित या नष्ट किए बिना अंगों की 3डी संरचना का अध्ययन करने का अधिक सुलभ तरीका प्रदान करती है। यह भी पूरे अंग का प्रतिनिधित्व करने के लिए नमूने के एक छोटे से हिस्से का उपयोग करने से बचा जाता है, जो कि प्रयोगशाला में सिंक्रोट्रॉन लाने में पक्षपातपूर्ण हो सकता है, हमें उम्मीद है कि तकनीक का उपयोग अधिक शोधकर्ताओं द्वारा किया जा सकता है और नई चुनौतियों पर लागू किया जा सकता है।
वैज्ञानिकों का मानना है कि इस पद्धति का उपयोग यह अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है कि थाइमस चिकित्सीय स्थितियों में कैसे बदलता है, जैसे ट्यूमर की उपस्थिति, या यह उम्र के साथ कैसे सिकुड़ता है।
डॉ मैट मिडगली
ई: एम.मिडगली [at] ucl.ac.uk
