মস্তিষ্কে কি ব্যাকটেরিয়া আছে?

(লেখাটি Nautilus এর Neuroscience পেইজে প্রকাশিত Michael Segal র লেখা Are there bacteria in your brain এর ভাবানুবাদ)

মস্তিষ্কের অস্বাভাবিক আকৃতি দেখা অভ্যাসে হয়ে উঠেছিল রোজালিন্ডা রবার্টস ‘র। প্রায় তিন যুগ ধরে ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপে মস্তিষ্কের কোষ দেখেন। প্রায় প্রতিসময় কিছু “অচেনা বস্তু”- ডট এবং প্যাটার্ন দেখতেন ছবিতে, যেগুলো সেখানে থাকার কথা ছিল না। তাছাড়া তিনি কোন ভাবেই সেগুলোকে মিলাতে পারছিলেন না সিন্যাপ্সিসের সাথে এবং যে টপিক নিয়ে তিনি পড়ছিলেন তার সাথেও! তিনি ব্যাখ্যা করে বলেনঃ আমি তখন বলে উঠতাম, “নাহ, এদের প্রতি আর মনোযোগ দেবো না!”

তারপরের ঘটনা এখনকার আলোচ্য।

মস্তিষ্কে ব্যাকটেরিয়া খুঁজে পাওয়া সুখবর নয় বটে।

ব্রেন সাধারণত যাবতীয় ব্যাকটেরিয়া থেকে সুরক্ষিত থাকে রক্ত-মস্তিষ্ক জালিকা  ( blood-brain barrier) দ্বারা, যেটা সবচেয়ে জীবানুমুক্ত অঙ্গ(Sterile organ)। যখনি এটা ভেঙ্গে পড়ে এনসেফালাইটিস (encephalitis) এবং মেনিনজিটিস (meningitis) ঘটে।  এই ব্যাপারটা বিস্মিত করেছিলো শুধু রবার্টস কে নয় সেই সাথে চার্লিন ফারমার এবং কোর্টনি ওয়াকার কে এবং তারা অনুধাবন করলেন যে- ওই অচেনা, অজানা বস্তুগুলো যেগুলো স্লাইডে দৃশ্যমান তারা ছিল ‘ব্যাক্টেরিয়া’। যখন দেখা হচ্ছিল ব্যাক্টেরিয়া গুলো চলনরত ছিল,কেউ নিউরণে ঢুকছে, কেউবা এক্সনে যাচ্ছে। কেউবা বিভক্ত হয়ে যাচ্ছিল ক্রমাগত। তারা সৌখিন ছিলো ও বটে, শক্তভাবেই মস্তিষ্কে জায়গা করে নিচ্ছিল। মস্তিষ্কের পাশ্ববর্তী টিস্যুরা কোন ধরনের প্রতিক্রিয়া (inflammation) দেখাচ্ছিল না। যদি এই ব্যাকটেরিয়াগুলো মস্তিষ্কে থাকে ব্যক্তি জীবিত থাকাকালীন, তবে তারা অবশ্য ক্ষতিকর নয়!

যদি এটা নির্দিষ্ট করে বলা যায় –

“কোন প্রকার দূষণ (Contamination) না ঘটে থাকে”-

তবে এই কাজ নিঃসন্দেহে অণুজীব এবং রোগের মধ্যে সম্পর্ক নিয়ে গবেষণার নতুন দিগন্ত উন্মোচন করবে।

গবেষক দলটি তারদের গবেষণালব্ধ ফল উপস্থাপন করেন Annual Society for Neuroscience এর মাসিক সভায়।

তারপর সাক্ষাতকার দেন Nautilus এ।

তুলে ধরা হলো নিচে সে সাক্ষাতকারঃ-

কেন আপনারা মনে করেন এই ছবিগুলো বিস্ময়কর কিছু?

– যদি সত্যিই সেগুলো ব্যাক্টেরিয়া হয় এবং তারা অন্ত্র(gut)থেকে মস্তিষ্কে  স্থানান্তরিত হয় বা মুভ করতে থাকে, ব্যক্তি জীবিত থাকা অবস্থায় তবে এটা বাস্তব প্যারাড্যাম শিফট( Paradigm shift), কেননা মস্তিষ্ক কে অন্যতম বিশুদ্ধ অঙ্গ হিসেবে ধরা হয়। সেখানে ব্যাক্টেরিয়ার পাওয়া যায় non-traumatic, সংক্রামক-বিহীন স্যাম্পলে তবে এটা অপ্রত্যাশিত।

কিভাবে এটা গবেষণার দিকে মোড় নিতে শুরু করলো?

– আমার প্রফেশনাল ক্যারিয়ারে সব সময় সিজোফ্রেনিয়া নিয়ে পড়াশোনা করেছি অনলাইনে। আমি এটা করতাম সাধারণত সিন্যাপটিক তফাৎ এবং প্যাথোলজির মাধ্যমে যেগুলো উপস্থিত থাকত পোস্ট-মর্টেম করা সিজোফ্রেনিক রোগীদের মস্তিষ্কে। অনেক বছর ধরে এইসব অচেনা বস্তুদের দেখেছি এবং গুরুত্ব দিতাম না।তারপর আমার কাছে ( মানে University Of Albama তে ), একজন আন্ডারগ্র্যাড শিক্ষার্থী(কোর্টনি ওয়াকার) আসলো, তার অনার্স প্রোগ্রামের অংশ হিসেবে।সে পড়ছিল Substantia nigra – মস্তিষ্কের একটা অংশ যা ধারণ করে ডোপামিন নিউরণ। সেও এই অচেনা বস্তগুলো দেখতো- আমরা এক সাথে বলতাম ” ওই জিনিষ গুলো” – এবং তা নিয়ে ভাবতাম। ধীরে ধীরে তা আমাদের প্রধান আকর্ষন হয়ে উঠলো ল্যাবে।

কিভাবে বুঝলেন রহস্যময় বস্তুগুলো ব্যাকটেরিয়া?

-বাহ্যিক বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে আমি ধারণা করেছিলাম- তারা ব্যাক্টেরিয়া। আমি ছবিগুলো একজন ব্যাক্টেরিওলোজিস্ট কে দেখিয়েছিলাম এবং তিনি বলেছিলেন- “তারা ব্যাক্টেরিয়া ই”! তারপর আমরা রাইবোসোমাল বিশ্লেষণ করলাম এবং খুঁজে পেলাম তারা অন্ত্রের ব্যাক্টেরিয়া( Gut bacteria),যেটা সত্যিই মজাদায়ক কারণ এখনকার সময়ে অন্ত্র-মস্তিষ্ক (gut-brain) নিয়ে মানুষের আগ্রহ বাড়ছে।

“”ব্যাক্টেরিয়া হয়তো রক্ত-মস্তিষ্ক জালিকা দিয়েই প্রবেশ করতে পারে।এছাড়াও আরো অনেক স্থান আছে যেখানে স্বাভাবিক না এদের পাওয়া।””

অন্ত্র- মস্তিষ্ক নিয়ে আমরা কি জানি?

– আপনি অণুজীব দ্বারা আচরণ, এমনকি আকৃতি পরিবর্তন করতে পারেন। যদি অণুজীব মুক্ত ইঁদুর নেন-যেটাতে অণুজীব নেই,এবং তাকে স্বাভাবিক ইঁদুরের মল দিয়ে সংক্রামিত করেন,আচরণ-গত লক্ষন প্রকাশিত হবে। যদি Helicobacter pylori দিয়ে সংক্রামিতকরেন তবে তারা নতুন ধরণের আচরগত সমস্যা সৃষ্টি করবে। যেসব মানুষের পার্কিন্সন রোগ আছে তারা ভিন্ন ধরণের অণুজীব ধারণ করে।

কিভাবে অণুজীব মস্তিষ্ক কে প্রভাবিত করে?

– আপনি জা্নেন ,আমি তা দেখিনি। যা কিছু দেখেছি তা হলো, কিভাবে অণুজীব অন্ত্র থেকে মস্তিষ্কে যায়। কিভাবে মস্তিষ্কে ভ্রমণ করতে থাকে। ভেগাস নার্ভের মাধ্যমে পাকস্থলী এবং ব্রেনে যোগাযোগ থাকে।  একটা সমীক্ষায় বিজ্ঞানীরা দেখিয়েছেন, ভেগাস নার্ভ- তারা কোনভাবেই মস্তিষ্ক কে প্রভাবিত করতে পারে না অনুজীব ছাড়া।

যদি ব্যাক্টেরিয়া বাহ্যিক ভাবেই অন্ত্র থেকে ব্রেনে যায়, তবে তারা পৌঁছালো কিভাবে?

– দেখুন, আমি অণুজীব বিজ্ঞানী নই। যদি ব্যাক্টেরিয়া ভেগাস নার্ভ ব্যবহার করে, তবে তারা মায়েলিন এবং অন্তর্বতী ট্রান্সপোর্ট (interior transport) এ যুক্ত হয়ে যাবে।আমার মনে হয় তারা ডর্সাল নার্ভে যায়, সেখান থেকে অন্য অংশে মস্তিষ্কের। এছাড়া রক্ত-মস্তিষ্ক জালিকা তো আছেই। এই জায়গা গুলোকে কেমো-সেন্সেটিভ ট্রিগার জোন বলা হয়।এটা ব্রেনের সেলে থাকে এবং জায়গাটা ছিদ্রযুক্ত রক্ত-মস্তিষ্ক জালিকা পূর্ণ। এইজন্যে আমরা বিষাক্ত কিছু খেলে মস্তিষ্ক ট্রিগার করে বমি করায়। তাছাড়া রক্ত-মস্তিষ্ক জালিকা পিটুইটারির পাশে এত বেশি দৃঢ ও নয় এই কারণে।  আমি এই ছিদ্রযুক্ত জালিকা টা ভাল করে দেখতে চেয়েছি, – আরো বেশি ব্যাক্টেরিয়া খুজতে।

যে ব্যাক্টেরিয়া আপনি দেখেছেন সেগুলো কি মস্তিষ্কের কিছু অংশকে অন্যদের চেয়ে বেশি পছন্দ করে?

– আমরা দেখেছি তারা রক্ত-মস্তিষ্ক জালিকার এস্ট্রোসাইট কোষে থাকতেই পছন্দ করে।তাছাড়া তারা নিউরণের এক্সনে থাকতে ও পছন্দ করে- যেটা তথ্য আদানপ্রদান করে। এক্সন চর্বিযুক্ত মায়েলিনে আবৃত থাকে। ইঁদুরের ক্ষেত্রে ব্যাক্টেরিয়া নিউরণের নিউক্লিয়াসে যায়। আসলে এটা অনিশ্চিত -কেন তারা নির্দিষ্ট কিছু কোষেই যায়! আমার মনে হয় কিছু ব্যাক্টেরিয়া ফ্যাট এবং গ্লুকোজ পছন্দ করে। মায়েলিনে ফ্যাট এবং এস্ট্রোসাইট কোষে সুগার আছে। ব্যাক্টেরিয়াগুলোর ব্যপ্তি আরো বুঝায় যে, হয়তো সেখানে Contamination থাকতে পারে অথবা আমাদের আরো বেশি পরিসরে দেখা উচিত ব্রেনের।

এটা কি হতে পারে না ব্যাক্টেরিয়া মৃত্যুর পর মস্তিষ্কে যায়?

– এ ব্যাপারটা আমি প্রথমেই ভেবেছিলাম-হয়তো ব্যাক্টেরিয়া এই জন্যেই মস্তিষ্কে যায়। কিন্তু তাদের দেখা হয়েছিল ইঁদুরের মৃত্যুর কিছুক্ষনের মধ্যেই- পোস্টমর্টেম ও করা হয়নি বা বেশি সময় রেখে দেয়া হয়নি যাতে ব্যাক্টেরিয়া সংক্রমণ ঘটাতে পারে। তাই এটা অবশ্যই পোস্টমর্টেম র প্রভাব বা পচন জনিত কিছু নয়। ব্রেন প্রক্রিয়া করার সময় ফ্রোজেন বা আঠালো জাতীয় কিছুতে রেখে করা হয়েছিল। আমি সত্যি কোন ব্যাখ্যা খুঁজে পাচ্ছি না কিভাবে ব্যাক্টেরিয়া সেখানে যেতে পারে প্রক্রিয়ার পর। কেন তারা ব্রেনের মত একটা প্রতিকূল পরিবেশে যাবে?

“” মৃত ব্যাক্টেরিয়া ভূতের মতো যেন কোষের বিচ্ছিন্ন কিছু বাহ্যিক গঠন। এগুলো সেরকম দেখাচ্ছিল না “”

আপনারা কি কোন প্রকার দূষণ(contamination) খুঁজে পেয়েছিলেন?

– আমি সেরকম কিছু পাইনি। যদি সেটা হয়েও থাকে, তবুও ব্যাক্টেরিয়া খুব দারুন ভাবে বিন্যস্ত ছিল। তারা তথাকথিত ভাবে জুড়ে ছিল না, খুব চমৎকার ভাবেই কোষের ভেতরে ছিল। এটার জন্য আমাদের অবশ্যই একটা নির্দিষ্ট প্রক্রিয়ায় মধ্য দিয়ে যেতে হবে যেন – পুরো প্রক্রিয়া টা দূষণ মুক্ত থাকে, ইঁদুর গুলো অণুজীব মুক্ত থাকে। এবং সে সাথে সাধারণ ইদুর এবং মানব মস্তিষ্ক নিয়েও কাজ করা উচিত।

যে মস্তিষ্ক আপনারা পর্যবেক্ষন করেছেন সেটা কি কোন প্রকার প্রতিক্রিয়া (inflammation) দেখিয়েছিল ব্যাক্টেরিয়ার জনিত কারণে?

– এটা বিস্ময়কর! এমন কিছুই ঘটে নি – যেমন আমরা ভাবছিলাম। এটা বুঝায় হয়তো পুরো ঘটনাটাই পোস্টমর্টেম পরবর্তী কিছু বা স্থায়ী দূষনজনিত ঘটনা। তবে আর যাই হোক ব্যাক্টেরিয়া গুলো অবশ্যই ক্ষতিকর ছিল না ব্রেনের জন্য।

ব্যাক্টেরিয়াগুলো কি জীবিত?

– আমার মনে হয় তারা জীবিত। তারা যথেষ্ট ভাল অবস্থায় ছিল । মৃত ব্যাক্টেরিয়া ভূতের মতো যেন কোষের বিচ্ছিন্ন কিছু বাহ্যিক গঠন। এগুলো সেরকম দেখাচ্ছিল না। এটা সত্যি চমৎকার হবে যদি তারা জীবিত এবং ফ্রোজেন অবস্থায় থাকে পোস্টমর্টেমের সময়ে। আমি চেষ্টা করছি তাদের কালচার করে দেখতে, তারা আসলেই জীবিত কিনা! যদি হয় তবে আরো কিছু পরীক্ষা করে তাদের দৃশ্যমান কাজ দেখতে চাই। আমরা 16s microbiome analysis করেছিলাম যেটা প্রকৃত কাউন্ট নির্ধারণ করতে পারেনি ব্যাক্টেরিয়ার অথবা তারা জীবিত কিনা।

আপনি কি মৃত ব্যাক্টেরিয়া দেখেছিলেন?

– আমি এক্টাও দেখিনি এমন। হয়তো তাদের ম্যাক্রোফেজ ঘিরে রেখেছে বা লাইসোসোম প্রক্রিয়ায় প্রসেসড হয়ে গেছে। আমি যেগুলো দেখেছি তারা গাঠনিক ভাবে ইন্ট্যাক্ট ছিল যার মানে বোঝায় তারা হয়তো বিভক্ত হবার পর্যায়ে ছিল।

আপনারা তো জীবাণুমুক্ত(sterile) ইদুরের মস্তিষ্ক নিয়েও কাজ করেছিলেন। সেখানে কি দেখেছিলেন?

– আমরা এমন চারটা মস্তিষ্ক নিয়ে কাজ করেছি। যেখানে দুইটায় কোন অণুজীব দেখা যায় নি ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপে। অন্য দুইটায় 16s microbiome analysis এ ব্যাক্টেরিয়া দেখা গিয়েছিল। কিন্তু মাইক্রোবায়োম এনালাইসিস শুধু মাত্র ব্যাক্টেরিয়ার অনুপাত দেখায়, প্রকৃত কাউন্ট দেখায় না। আমাদের এনালাইসিসে ব্যবহৃত reagent ও পরীক্ষা করতে হবে- তারা কোন ভাবে ব্যাক্টেরিয়ার সূত্রপাত ঘটাচ্ছে না তো!

ধরুন, আপনার কাছে ০.০০০১গ্রাম ব্যাক্টেরিয়া আছে জীবাণুমুক্ত ইদুরের এবং বন্য ইঁদুরের ১৫০ গ্রাম আছে,সেক্ষেত্রে মাইক্রোবায়োম এনালাইসিস কিন্তু রেজাল্ট দেবে না। 16s analysis এ আপনি সবোর্চ্চ একটা ধারণা পাবেন যেগুলো মারা গেছে খাদ্যের মধ্যে। আর তাই আমাদের reagent গুলোকেও এনালাইসিস করে দেখতে হবে তারা কোন প্রভাব রাখছে কিনা।

এছাড়া আপনারা আর কি করতে চাইছেন?

– আমাকে পরামর্শ দেয়া একটা উপায় হচ্ছে, লেভেল করা ব্যাক্টেরিয়া কে প্রবেশ করানো জীবানুমুক্ত ইদুরে এবং দেখা ব্যাক্টেরিয়া কিভাবে মস্তিষ্কে যায়! আমি আরো দেখতে চাইছি পোস্টমর্টেম সংগ্রহ যেন নির্ধারণ করতে পারি অন্য কোন রোগের কারণে ব্যাক্টেরিয়া মস্তিষ্কে ট্রান্সফার হচ্ছে কিনা এবং ব্যাক্টেরিয়াগুলোর ধরণ ও। মজার ব্যাপার হচ্ছে, আমি Helicobacter pylori দেখিনি মস্তিষ্কে।এটা এমন এক ব্যাক্টেরিয়া যা বিভিন্ন ধরনের স্নায়ুবিক কার্যক্রম ঘটাতে সক্ষম।

” কেন এই গবেষণা পোস্টার হিসেবে উপস্থাপন করলেন?”

– আমি দেখতে চেয়েছিলাম বিজ্ঞান কমিউনিটি এটা নিয়ে কি ভাবে! আমি আসলে চাচ্ছিলাম পরিচিত হতে অণুজীব বিজ্ঞানীদের সাথে, যারা এটা নিয়ে কাজ করছে,যেহেতু এটা আমার জন্য বেশ কঠিন করা। তার ফলশ্রুতিতে এটা হলো এখন। আমি বিজ্ঞানীদের থেকে আমন্ত্রণ পেয়েছি,তারা বলেছেঃ- চলুন, আমরা গবেষণা পত্র বিনিময় করি এবং দেখা যাক নতুন কিছু করা যায় কিনা!’ এটা আসলেই অনেক সময় সাপেক্ষগবেষণা পত্র প্রকাশ করা, যখন আপনি একটা কাজে যুক্ত আছেন। এটা এমন একটা মাধ্যম যেখানে আপনি প্রথম দিকের কাজ নিয়ে জানাতে পারবেন এবং আলোচনা করতে পারবনে সহকর্মীদের সাথে,কিভাবে কি করা যায়! এটা অবশ্যই ভালো উপায়, শুধুমাত্র নিজের ডেস্কে বসে থেকে মাথা চাপড়ে বলে উঠা ‘কীভাবে কী? ‘ – তার চেয়ে।

কেন আপনি মনে করেন,আপনার ল্যাব সর্বপ্রথম এই আবিষ্কার করেছে?

– সারা বিশ্বে খুব বেশি ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপিস্ট নেই। নিউরোবিজ্ঞানীরা চাইছে মলিকুলার,মেকানিস্টিক আরো অনেক কিছু হতে। মানব মস্তিষ্কের পোস্টমর্টেম খুবই কম করা হয়ে থাকে। সত্যি বলতে মাত্র একটা গ্রুপ এই কাজ করে থাকে। ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপিস্টদের ব্রেন ব্যাংক বা স্যাম্পল নিয়ে পড়ে থাকা যা কিনা খুব কম পোস্টমর্টেম সময়ে সংগ্রহ করা- আসলে সবচেয়ে আশ্চর্যজনক ব্যাপার। আর এই ব্যাপার টার সম্মিলন কখনো একসাথে হয়ে উঠে না।

‘ The Albama Brain Collection যেটার আপনি প্রধান, মনে হচ্ছে খুব বড় একটা সম্পদ এই গবেষণার জন্য ‘

– হ্যাঁ, তা তো ঠিক – বাদ দিন সেকথা। ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপি করার জন্য আপনাকে অবশ্যই মৃত্যুর আট ঘন্টার মধ্যেই প্রক্রিয়াজাতকৃত মস্তিষ্ক পেতে হবে। সাধারণত পোস্টমর্টেম গুলো করা হয় গড়ে ২৪-৩০ ঘন্টা পর। তাই মাত্র ১০-১৫% সম্ভাবনা থাকে, সঠিক মস্তিষ্ক স্যাম্পল পাওয়া যেটা ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপির জন্য উপযুক্ত।

Photograph:- Rosalinda Roberts

মূল লিখাঃ-

Are there bacteria in your brain?