आर्टिकल्स पेपर, काठमाडौँ । मधुमेह एक विश्वव्यापी रूपमा फैलिएको दीर्घकालीन रोग हो । संसारभर हालसम्म करिब ६० करोड मानिसहरू यस रोगबाट प्रभावित छन् र यो सङ्ख्या सन् २०५० सम्ममा ८५ रोड भन्दा बढी पुग्न सक्ने अनुमान गरिएको छ । उक्त तथ्याङ्क आधारमा मधुमेहलाई संसारभर सबैभन्दा तीव्र गतिमा वृद्धि भइरहेको नसर्ने राोगहरू मध्येको एक मानिएको छ ।

रगतमा ग्लुकोजको मात्रा लामो समयसम्म उच्च (Chronic Hyperglycemia) रही रहनु नै यस रोगको प्रमुख जड हो । शरिरको रक्तकोषिकाहरूमा ग्लुकोजको परिमाण बढी देखिने अवस्था सिर्जना हुनमा इन्सुलिनको उत्पादनमा कमी आउनु, इन्सुलिनको कार्यक्षमतामा ह्रास आउनु वा यी दुवै कारणले गर्दा हुने हो । नेपाल पनि यस रोगबाट नराम्ररी प्रभावित भएको अवस्था छ ।

विशेषगरी, नेपालजस्ता विकासोन्मुक मुलुकहरूमा समेत बढ्दो सहरीकरण, परिर्विर्तत जीवनशैली, असन्तुलित आहार, शारीरिक निष्क्रियता तथा बढ्दो माटोपनाका कारण यस रोगको प्रकोप अस्वाभाविक रुपले वृद्धि भइरहेको छ । मधुमेहबाट हुने दीर्घकालीन जटिलताहरू जस्तैः मुटु तथा रक्तनली, मृगौला, स्नायु, आँखासम्बन्धी रोगहरूले पार्ने मानसिक तथा शारीरिक असरहरूले अझ रोगी र परिवारहरूको जीवनस्तरमा नराम्ररी प्रभाव पार्दछ ।

नेपालमा अवस्थित अस्पताल आधारित अध्ययनले वयस्क जनसङ्ख्याको उल्लेखनिय हिस्सा Prediabetes तथा मधुमेहबाट प्रभावित रहेको जनाएको छ । जसले भविष्यमा रोगको भार अझै बढ्ने सभ्भावना देखिन्छ । मधुमेहबाट हुने विषम पारिस्थितिलाई मध्यनजर गर्ने हो भने यो रोगलाई केवल क्लिनिकल अवस्थाको ररूपमा मात्र नभई सामाजिक, जैविक तथा जनस्वास्थ्य दृष्टिले बहुआयामिक चुनौतीका रूपमा हेर्न आवश्यक छ । साथै, यस रोगको नियन्त्रण तथा व्यवस्थापनका लागि प्रारम्भिक पहिचान, जीवनशैली परिमार्जन, जनचेतना, अभिवृद्धि तथा दीर्घकालीन अनुसन्धान अत्यन्त आवश्यक छ ।

विगतका अनुसन्धानका आधारमा मधुमेह हुनुको प्रमुख कारण भनेकै इन्सुलिनको कार्यक्षमता तथा उत्पादनमा हुने कमीलाई जोडेर मात्र व्याख्या गरिदै आएको थियो । तर पछिल्ला दशकमा भएको प्रगतिशील अनुसन्धानले मानव शरीरभित्रका अन्य जैविक प्रणालीको भूमिका पनि मधुमेह गराउन महत्त्वपूर्ण रहेको स्पष्ट पारेको छ ।

विशेषगरी, आन्द्रामा बस्ने सूक्ष्मजीवहरूको समुदाय जसलाई सामूहिक रूपमा गट माइक्रोबायोटा (Gut Microbiota) भनिन्छ । यदि गट माइक्रोबायोटाको सन्तुलन बिग्रियो भने मधुमेह रोगको उत्पन्न गराउन महत्त्वपूर्ण भूमिका निर्वाह गर्दछ भन्ने प्रशस्त अनुसन्धानात्मक लेखहरू प्रकाशित भएका छन् । मानव आन्द्रामा करिब १० ट्रिलियनभन्दा बढी सूक्ष्मजीवाणुहरू बस्छन्, जसमा व्याक्टेरिया, ढुसी र अन्य जीवहरू रहेका हुन्छन् । स्वस्थ अवस्थामा, यी सूक्ष्मजीवाणुहरूको समूह सन्तुलित (Eubiosis) हुन्छन तर असन्तुलन (Dysbiosis) हुँदा मोटाबोलिक रोगहरू विशेषगरी मोटोपना र दोश्रो प्रकारको मधुमेह जस्ता रोगहरूको जोखिम बढ्न सक्ने प्रमाणहरू थपिदै गएका छन् ।

यस परिप्रेक्ष्यमा, गट माइक्रोबायोटा र मधुमेहबीचको अन्तरसम्बन्ध हाल बायोमेडिकल अनुसन्धानको एक उदयमान तथा महत्त्वपूर्ण क्षेत्रका रूपमा स्थापित भएको छ । यसले मधुमेहको परम्परागत विकाश प्रक्रिया सम्बन्धी बुझाइलाई बिस्तार गर्नुका साथै उपचारात्मक रणनीतिहरू विकास गर्ने सम्भावनालाई समेत उजागर गरेको छ ।

गट माइक्रोबायोटा (Gut Microbiota) के हो ?

गट माइक्रोबायोटा भन्नाले मानव आन्द्रामा (विशेषगरी सानो र ठूलो आन्द्रा) भित्र प्राकृतिक रूपमा बसोबास गर्ने सूक्ष्मजीवाणुहरूको अत्यन्त जटिल र गतिशीलत समुदायलाई जनाउँछ । यसमा मुख्य रूपमा ब्याक्टेरिया समावेश भएता पनि ढुसी, भाइरस, आर्किया तथा अन्य युक्यारियोटिक जीवहरू पनि रहेका हुन्छन् । यी सूक्ष्मजीवहरूको कुल संख्या मानव शरिका कोषिकाहरूको सङ्ख्याभन्दा पनि बढी हुने अनुमान गरिएको छ । यसलाई मानव शरीरको एक महत्त्वपूर्ण Second Genome को रूपमा पनि परिभाषित गरिएको छ ।

गट माइक्रोबायोटाको संरचना (Composition) र कार्यात्मक क्षमता व्यक्तिपिच्छे फरक हुन्छ । यो आहार, उमेर आनुवंशिक, औषधी प्रयोग (बिशेषगरी एन्टीबायोटिक), जीवनशैली तथा वातावरणीय प्रभावहरूद्धारा निरन्तर प्रभावित हुन्छ । स्वस्थ अवस्थामा यी जीवहरूको समुह सन्तुलित अवस्थामा रहन्छन् । जसले होस्ट शरिर संग सहजीवि सम्वन्ध (Symbiotic Relationship) कायम राख्दै विभिन्न शारिरीक प्रक्रियामा योगदान पुर्याईरहेका हुन्छन् ।

गट माइक्रोबायोटाले पाचन प्रणालीमा Fermentation, side-chain fatty acids SCFAs को उत्पादन, भिटामिन संश्लेषण, रोग प्रतिरोधात्मक प्रणालीको नियमन तथा उर्जा Metabolism महत्त्वपूर्ण भूमिका निभाएको हुन्छ । यसका साथै  यसले आन्द्राको अवरोध (Intestinal Barrier Integrity)  कायम राख्न र Systemic Inflammation नियन्त्रण गर्न पनि योगदान पुर्याएको हुन्छ । गट माइक्रोबायोटाको संरचनात्मक वा कार्यात्मक विभिन्न दीर्घकालीन रोगहरू तथा Inflammatory अवस्थाहरूसँग सम्बन्धित रहेको देखिएको छ । यस कारणले हालका बायोमेडिकल अनुसन्धानमा गट माइक्रोबायोटा एक महत्त्वपूर्ण Therapeutic Target का रूपमा अध्ययन गरिँदैआएको छ ।

माइक्रोबायोटा र मधुमेहबिच गहिरो जैविक सम्बन्ध

गट माइक्रोबायोटा र दोस्रो प्रकारको मधुमेह बिचको सम्बन्ध हाल बायोमेडिकल विज्ञानको सबैभन्दा तीव्ररूपमा विकसित हुँदै गएको अनुसन्धान क्षेत्रमध्ये एक हो । पछिल्ला दुई दशकका अध्ययनहरूले स्पष्ट रूपमा देखाएका छन् कि आन्द्रा भित्रको सूक्ष्मजीवका समुदाय (Intestinal Microbiota)  मा हुने साना संरचनात्मक तथा functional परिवर्तनहरूले पनि सम्पूर्ण शरीरको Metabolic प्रणालीमा दूरगामी प्रभाव पार्ने छ । विशेषगरी, ग्लुकोज Metabolism, इन्सुलिन संवेदनशीलता र प्रणालीगत Inflammatory मा प्रत्यक्ष हस्तक्षेप गर्न सक्छन् ।

दोस्रो प्रकारको मधुमेह भएका व्यक्तिहरूमा आन्द्राको सूक्ष्मजीवीय विविधता (Microbial Diversity)  स्पष्ट र उल्लेखनीय रूपमा घटेको विश्वव्यापी मेटा–विश्लेषणहरूले (Meta Analysis) देखाएका छन् । विशेष रूपमा, Bifidobacterium / Faecalibacterium prausnitzii जस्ता अत्यन्त लाभदायक Anti-inflammatory  व्याक्टेरिया तीव्र रूपमा घट्ने र त्यसको विपरीत Pro-inflammatory सूक्ष्मजीवहरूको अत्याधिक वृद्धि हुन पुग्छ । यसले सम्पूर्ण Metabolic Balance नै बिगार्ने अवस्था सिर्जना गर्छ ।

जैविक संयन्त्र (Mechanistic Pathways)

१. अत्याधिक इन्सुलिन प्रतिरोध (Severe Insulin Resistance)

डिस्वायोसिसको अवस्थाले आन्द्राको अवरोध संरचना (Intestinal Barrier) लाई कमजोर बनाई Hyperpermeability उत्पन्न गर्छ । यस अवस्थाबाट ग्राम नेगेटिभ ब्याक्टेरियाबाट उत्पन्न उत्पन्न गर्छ । यस अवस्थाबाट ग्राम नेगेटिभ ब्याक्टेरियाबाट उत्पन्न Lipopolysaccharide (LPS) निरन्तर रूपमा रक्तप्रवाहमा प्रवेश गर्न थाल्छ, जसलाई Metabolic Endotoxemia भनिन्छ । यसले शरीरभरी शक्तिशाली प्रतिरक्षा सक्रियता (Immune Overactivation) उत्पन्न गर्दै दीर्घकालीन र निरन्तर Low Grade Inflammation सुरु गर्दछ । परिणामस्वरूप TNF-α, IL-6   लगायतका Pro-inflammatory Cytokines अत्याधिक रूपमा वृद्धि हुन्छन् । जसले Insulin Signaling Pathway मा गम्भीर रूपमा अवरुद्ध गर्दछ ।

विशेषगरी, IRS-1/PI3K/Akt Pathway को Dysfunction का कारण कोशिकाहरूमा ग्लुकोज Uptake  स्पष्ट रूपमा घट्छ । यस अवस्थालाई अब केवल Insulin Resistance मात्र नभनी प्रणालीगत Metabolic Failure को प्रारम्भिक चरणका रूपमा समेत व्याख्या गर्न थालिएको छ ।

२. Persistent Metabolic Inflammation

दोस्रो प्रकारको मधुमेहमा देखिने Inflammation केवल सामान्य वा हल्का अवस्था नभई लामो समयसम्म चल्ने शरीरलाई क्रमशः क्षति पुर्याउने Chronic Inflammatory State हो । C- reactive Protein (CRP) को निरन्तर वृद्धि यसको स्पष्ट सूचक हो । साथै, TNF-alpha, IL-6 जस्ता Cytokines को स्तर धेरै अध्ययनहरूमा २०–५० ५ भन्दा बढी मात्र नभई, केही अवस्थामा अझ उच्च स्तरमा पनि देखिएको छ । यो Inflammation केवल साधारण प्रक्रिया नभई रोगको Progression drive गर्ने प्रमुख शक्तिका रूपमा कार्य गर्छ । यस अवस्थाले प्याक्रियाटिक Ꞵ–कोश लाई निरन्तर दवाव राख्दै तिनीहरूको Functional Exhaustion गराउँछ । जसले Insulin Secretion क्रमशः घटाउँदै अन्ततः Ꞵ–कोश Failure तर्फ लैजान्छ । यसरी रोग केवल ग्लुकोज असन्तुलनमा सीमित नरही Progressive Endocrine Collapse तर्फ अघि बढ्छ ।

३.  SCFAs को तीव्र कमी र Metabolic Collapse

स्वस्थ अवस्थामा आन्द्राको माइक्रोबायोटाले Dietary fiber बाट Short-chain Fatty Acids (SCFAs) उत्पादन गर्छ । जसले शरीरको उर्जा सन्तुलन, Insulin Sensitivity र GLP-1 श्रावमा अत्यन्त महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ । तर दोस्रो प्रकारको मधुमेहमा butyrate-producing bacteria को ३०–४०% सम्मको कमीले SCFs उत्पादनमा गम्भीर गिरावट ल्याउँछ । यसले GLP-1 उत्पादन घटाउने मात्र नभई सम्पूर्ण Gut-brain-pancreas Axis लाई नै कमजोर बनाउँछ । फलस्वरूप इन्सुलिन Sensitivity  तीव्र रूपमा घट्दै ग्लुकोज Homeostasis बिग्रिन्छ, जसले दीर्घकालीन रूपमा Metabolic Instability लाई अझ गहिरो बनाउँछ ।

४.  आन्द्रा अवरोधको गम्भीर विफलता (Severe Gut Barrier Breakdown)

डिस्बायोसिस्को प्रगतिशील अवस्थामा आन्द्राको संरचनात्मक अखण्डता (Intestinal Integrity) क्रमशः  नष्ट हुँदै आन्दा चुहिने अवस्था (Leadky Gut Syndrome) अझ स्पष्ट रूपमा विकसित हुन्छ । यस अवस्थाले Lippolysaccharide (LPS) लगायतका Endotoxins लाई निरन्तर रूपमा  Systemic Circulation मा प्रवेश गर्न दिन्छ । यसले शरीरभरि Chronic Immune Activation लाई उत्पे्ररक गर्दै विभिन्न अङ्गहरूमा Inflammatory  उत्पन्न गर्छ । विशेषगरी, कलेजोमा Insulin Signaling पूर्ण रूपमा अवरोध हुने अवस्था विकसित हुन सक्छ । यसलाई Hepatic Insulin Resistance भनिन्छ । यसले सम्पूर्ण ग्लुकोज Metabolism  लाई असन्तुलित मात्र नभई अत्याधिकDdysregulated बनाउँछ ।

अन्त्यमा, हाल उपलब्ध वैज्ञानिक प्रमाणहरूले गट माइक्रोबायोटा केवल सहायक जैविक प्रणाली नभई शरीरको सम्पूर्ण metabolic नियन्त्रण गर्ने मुख्य निकाय (Central Metabolic Regulator) को रूपमा कार्य गर्ने अत्यन्त बलियो सङ्केत प्रदान गरेका छन् । यसको असन्तुलन (Dysbiosis) ले केवल सानो जैविक परिवर्तन नभई प्रणालीगत स्तरमै इन्सुलिन प्रतिरोध, दीर्घकालीन Inflammation, Beta-cell Dysfunctio र ग्लुकोज Homeostasis Collapse जस्ता गम्भीर रोगजन्य अवस्थाहरू उत्पन्न गर्छ ।

यस आधारमा आधुनिक चिकित्सा विज्ञानले दोस्रो प्रकारको मधुमेहलाई अब केवल Endocrine Disorder नभई Host-microbiome Relation को गम्भीर विघटनबाट उत्पन्न हुने बहु–प्रणालीगत (Multi-system) र प्रगतिशील (Progressive) रोगका रूपमा परिभाषित गर्न थालेको छ । यसमा आनुवंशिक, वातावरणीय, आहारजन्य तथा सूक्ष्मजीवीय कारकहरूको संयुक्त तथा शक्तिशाली भूमिका हुन्छ ।

(लेखक डा. डिगेन्द्र खड्का नेपाल विज्ञान तथा प्रविधि प्रज्ञा प्रतिष्ठान (नाष्ट)का वरिष्ठ वैज्ञानिक अधिकृत हुनुहुन्छ ।)