ప్రాణవాయువు గుట్టు విప్పినందుకు..

తిన్న ఆహారం శక్తిగా మారాలంటే మనిషితోపాటు అన్ని రకాల జంతువులకూ ఆక్సిజన్‌ అవసరం. సూక్ష్మస్థాయిలో కణాలూ ఆక్సిజన్‌ తగ్గిపోతే ఇబ్బంది పడతాయి. ఈ సూక్ష్మ కణాలు తమ పరిసరాల్లో ఆక్సిజన్‌ తక్కువగా ఉందని ఎలా గుర్తిస్తాయి? అందుకు తగ్గట్లుగా తమను తాము ఎలా మలచుకుంటాయి? ఈ ప్రశ్నలకు సమాధానం కనుక్కున్న శాస్త్రవేత్తలు కెలీన్, రాట్‌క్లిఫ్, సెమెన్జాలకు ఈ ఏడాది వైద్యనోబెల్‌ దక్కింది. కణస్థాయిలో ఆక్సిజన్‌ స్థాయికి తగ్గట్లుగా జన్యువులను ప్రేరేపించే ఓ కణ యంత్రాంగాన్ని వీరు గుర్తించారు. ఆక్సిజన్‌ మోతాదుల్లో వచ్చే తేడాలు జీవక్రియలను ఎలా ప్రభావితం చేస్తాయో తెలుసుకునేందుకు, రక్తహీనత మొదలుకొని కేన్సర్‌ వరకూ అనేకవ్యాధులకు సరికొత్త, మెరుగైన చికిత్స కల్పించేందుకు ఈ పరిశోధనలు ఉపయోగపడతాయని స్వీడెన్‌లోని కరోలిన్‌స్కా ఇన్‌స్టిట్యూట్‌ నోబెల్‌ అసెంబ్లీ సోమవారం ప్రకటించింది.

వాతావరణంలో 20 శాతం...
భూ వాతావరణంలో 20 శాతం వరకూ ఉన్న ఆక్సిజన్‌ జీవక్రియల్లో కీలక పాత్ర పోషిస్తూ ఉంటుంది. కణాల్లోని మైటోకాండ్రియా.. ఆక్సిజన్‌ను ఉపయోగించుకొని ఆహారాన్ని శక్తిగా మారుస్తుంది. ఎంజైమ్‌ల ద్వారా ఈ ప్రక్రియ జరుగుతూ ఉంటుందని 1931 నోబెల్‌ గ్రహీత ఒట్టో వార్‌బర్గ్‌ గుర్తించారు. మెడకు ఇరువైపులా రెండు పెద్ద రక్తనాళాల  పక్కనే ఉండే కరోటిడ్‌ బాడీలో... రక్తంలో ఆక్సిజన్‌ మోతాదును గుర్తించే ప్రత్యేక కణాలు ఉంటాయి. ఉచ్ఛ్వాస నిశ్వాసాల వేగాన్ని నియంత్రించేందుకు ఈ కరోటిడ్‌ బాడీలు మెదడుకు సంకేతాలు పంపుతాయని 1938 నో»ñ ల్‌ గ్రహీత కార్నైయిల్‌ హేమన్స్‌ గుర్తించారు. ఆక్సిజన్‌ కొరతను అధిగమించేందుకు శరీరం చేపట్టే ఇంకో పని... ఎరిథ్రోపొయిటిన్‌ అనే హర్మోన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడం. ఈ హార్మోన్‌ ఎర్ర రక్తకణాల ఉత్పత్తిని ఎక్కువ చేస్తుంది. అయితే ఈ ప్రక్రియను ఆక్సిజన్‌ ఎలా నియంత్రిస్తుందన్నది ఇటీవలి వరకూ తెలియదు.   

జన్యు ప్రహేళిక...
ఈ ఏడాది నోబెల్‌ అవార్డుగ్రహీతలు సెమెన్జా, రాట్‌క్లిఫ్‌లు ఎరిథ్రోపొయిటిన్‌ హార్మోన్‌ను ఉత్పత్తి చేసే జన్యువుపై పరిశోధనలు చేశారు. ఈ జన్యువులో మార్పులు చేసిన ఎలుకలను ఉపయోగించినప్పుడు ఆక్సిజన్‌ కొరతకు ఈ జన్యువు స్పందిస్తున్నట్లు తెలిసింది. సాధారణంగా ఈ ఎరిథ్రోపొయిటిన్‌ కిడ్నీ కణాల్లో ఉత్పత్తి అవుతూ ఉంటుంది. కానీ శరీరంలోని దాదాపు అన్ని కణజాలాల్లోనూ ఎరిథ్రోపొయిటిన్‌ ఉత్పత్తిని నియంత్రించే జన్యువు ఉన్నట్లు స్పష్టమైంది. దీంతోపాటు అనేక ఇతర ప్రొటీన్లు, (హెచ్‌ఐఎఫ్‌–1, ఏఆర్‌ఎన్‌టీ), ఒక రకమైన కేన్సర్‌ను నిరోధించే హార్మోన్‌ను ఉత్పత్తి చేసే జన్యువు వీహెచ్‌ఎల్‌కు కూడా కణాల ఆక్సిజన్‌ నియంత్రణలో తమదైన పాత్ర ఉన్నట్లు తెలిసింది. వీటన్నింటి మధ్య జరిగే చర్యలు ఆక్సిజన్‌ మోతాదుకు తగ్గట్లుగా కణాలు మార్పులు చేసుకునేందుకు కారణమవుతున్నట్లు తెలిసింది. వీటిల్లో కొన్ని పరిశోధనలను కెలీన్‌ వేరుగా చేశారు. ఏతావాతా... శరీరంలో ఆక్సిజన్‌ మోతాదు తక్కువగా ఉన్నప్పుడు హెచ్‌ఐఎఫ్‌–1 ప్రొటీన్‌ కణ కేంద్రకంలో ఎక్కువగా పోగుపడుతుంది. ఇక్కడ అది ఏఆర్‌ఎన్‌టీతో కలసి ఆక్సిజన్‌ లేమి, కొరతను నియంత్రించే జన్యువులకు అతుక్కుంటుంది. ఆక్సిజన్‌ సాధారణ స్థితిలో ఉన్నప్పుడు హెచ్‌ఐఎఫ్‌–1 వేగంగా నశిస్తూ టుంది. కొన్ని అణువులను జత చేయడం ద్వారా ఆక్సిజన్‌ దీనిని నియంత్రిస్తుంటుంది.

ఎన్నో వ్యాధులకు హేతువు..
కణాలు ఆక్సిజన్‌ లేమి, కొరతలను గుర్తించకపోవడం రకరకాల వ్యాధులకు కారణమవుతుంది. కిడ్నీ వైఫల్యం ఉన్న వారిలో ఎక్కువ మంది రక్తహీనతతోనూ బాధపడుతుంటారు. ఎరిథ్రోపొయిటిన్‌ హార్మోన్‌ జన్యువు సక్రమంగా పనిచేయకపోవడం దీనికి కారణం.  ఆక్సిజన్‌ మోతాదులను గుర్తించే వ్యవస్థ కేన్సర్‌ విషయంలోనూ కీలకంగా ఉంటుంది. కేన్సర్‌ కణితుల్లో ఈ వ్యవస్థ జీవక్రియలను మార్చేందుకు, కొత్త రక్తనాళాల ఏర్పాటు, కేన్సర్‌ కణాలు శరీరంలో వేగంగా వ్యాప్తి చెందేందుకూ ఉపయోగపడుతూ ఉంటాయి.

 – సాక్షి నాలెడ్జ్‌ సెంటర్‌