परजीवी जनसंख्या आनुवंशिकी और औषधि प्रतिरोध

परजीवी आबादी में आनुवंशिक भिन्नता होती है जिस पर प्राकृतिक चयन कार्य करता है, और परजीवी-रोधी दवाएं उन सबसे प्रबल चयनात्मक दबावों में से हैं जिनका उन्हें सामना करना पड़ता है। प्रतिरोध तब उत्पन्न होता है जब दुर्लभ प्रतिरोधी प्रकार उपचार से बच जाते हैं और फैल जाते हैं, यह एक ऐसी प्रक्रिया है जो इस बात से निर्धारित होती है कि परजीवी कैसे प्रजनन करते हैं, पुनर्संयोजन करते हैं और प्रवास करते हैं। इस जनसंख्या आनुवंशिकी को समझने से यह स्पष्ट होता है कि प्रतिरोध क्यों उत्पन्न होता है, यह पहले कहाँ दिखाई देता है, और यह कितनी तेज़ी से फैलता है।

Definition

परजीवी जनसंख्या आनुवंशिकी परजीवी आबादी के भीतर और उनके बीच आनुवंशिक भिन्नता और उसके परिवर्तन का अध्ययन है; औषधि प्रतिरोध एक परजीवी की दवा के प्रति संवेदनशीलता में वंशानुगत कमी है, जो उपचार के दबाव में, चयन द्वारा अनुकूलित होती है और फैल सकती है।

Scope

यह विषय परजीवी आबादी की आनुवंशिक संरचना, उन तंत्रों को शामिल करता है जिनके द्वारा चयन और जीन प्रवाह औषधि प्रतिरोध के उद्भव और प्रसार को बढ़ावा देते हैं, और इसे ट्रैक करने के लिए आणविक मार्करों का उपयोग करते हैं। यह मुख्य रूप से मलेरिया परजीवी को सबसे अच्छे अध्ययन किए गए उदाहरण के रूप में लेता है; यह विकासवादी और जनसंख्या प्रक्रियाओं पर संदर्भ सामग्री है और यह औषधि-चयन या खुराक मार्गदर्शन प्रदान नहीं करता है।

Core questions

• परजीवी आबादी के भीतर और उनके बीच आनुवंशिक भिन्नता कैसे व्यवस्थित होती है?
• औषधि का दबाव प्रतिरोधी प्रकारों का चयन कैसे करता है?
• प्रतिरोध कितनी तेज़ी से उत्पन्न होता है और भौगोलिक रूप से फैलता है, यह क्या निर्धारित करता है?
• प्रतिरोध का पता लगाने और उसकी निगरानी के लिए आणविक मार्करों का उपयोग कैसे किया जा सकता है?

Key concepts

• आनुवंशिक भिन्नता और बहुरूपता
• औषधि के दबाव में दिशात्मक चयन
• पुनर्संयोजन और आउटक्रॉसिंग
• जीन प्रवाह और प्रतिरोधी उपभेदों का प्रवास
• आणविक प्रतिरोध मार्कर
• संक्रमण की बहुलता
• प्रतिरोध की उत्पत्ति और प्रसार

Key theories

औषधि के दबाव में चयन

औषधि उपचार प्रबल दिशात्मक चयन लागू करता है: प्रतिरोध प्रकारों वाले परजीवी जीवित रहते हैं और प्रजनन करते हैं जबकि संवेदनशील वाले साफ हो जाते हैं, इसलिए जहां भी दवा का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, वहां प्रतिरोध की आवृत्ति बढ़ जाती है।

Mechanisms

प्रतिरोध एक उत्परिवर्तन या जीन प्रवर्धन के रूप में शुरू होता है जो परजीवी पर दवा के प्रभाव को कम करता है। जब दवा का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, तो संवेदनशील परजीवी मारे जाते हैं और दुर्लभ प्रतिरोधी प्रकार को जीवित रहने का लाभ मिलता है, जिससे लगातार संचरण चक्रों में इसकी आवृत्ति बढ़ जाती है। प्लास्मोडियम जैसे यौन रूप से पुनर्संयोजन करने वाले परजीवियों में, मच्छर चरण के दौरान आउटक्रॉसिंग प्रतिरोध एलील्स को तोड़ या जोड़ सकती है, जबकि संक्रमित मेजबानों और वैक्टर का प्रवास प्रतिरोधी वंशों को क्षेत्रों के बीच फैलाता है। जनसंख्या की आनुवंशिक संरचना, जिसमें यह भी शामिल है कि विभिन्न परजीवी जीनोटाइप कितनी बार एक ही मेजबान को सह-संक्रमित करते हैं, उस दर को प्रभावित करती है जिस पर प्रतिरोध उत्पन्न होता है और उसका चयन होता है। प्रतिरोध से जुड़े आणविक मार्कर इन प्रक्रियाओं को अंतरिक्ष और समय में ट्रैक करने की अनुमति देते हैं।

Clinical relevance

प्रतिरोध का विकास परजीवी-रोधी दवाओं की उपयोगिता को कम करता है और जनसंख्या स्तर पर उपचार नीति को नया रूप देता है, यही कारण है कि प्रतिरोध मार्करों की निगरानी यह बताती है कि कौन सी दवाएं किसी क्षेत्र में प्रभावी रहती हैं। यह प्रविष्टि विकासवादी और महामारी विज्ञान प्रक्रियाओं का वर्णन करती है और यह किसी व्यक्तिगत रोगी के लिए चिकित्सा का चयन करने का आधार नहीं है।

Epidemiology

दक्षिण पूर्व एशिया में लगातार मलेरिया-रोधी दवाओं के प्रति प्रतिरोध बार-बार उभरा है और अन्य जगहों पर फैल गया है; क्लोरोक्विन जैसी पिछली दवाओं के प्रति प्रतिरोध व्यापक हो गया, और ग्रेटर मेकांग क्षेत्र में आर्टेमिसिनिन के प्रति कम संवेदनशीलता दर्ज की गई और पूरे क्षेत्र में फैलने के लिए दिखाया गया। ये पैटर्न दर्शाते हैं कि चयन और जीन प्रवाह प्रतिरोध के भौगोलिक इतिहास को कैसे आकार देते हैं।

History

बीसवीं शताब्दी के अंत में मलेरिया-रोधी प्रतिरोध का आनुवंशिक आधार स्पष्ट हो गया क्योंकि क्लोरोक्विन प्रतिरोध विश्व स्तर पर फैल गया, जिससे प्लास्मोडियम की जनसंख्या आनुवंशिकी में रुचि बढ़ी। मैकिनॉन और मार्श के 2010 के संश्लेषण ने परजीवी के विकास को एक चयन परिदृश्य के रूप में प्रस्तुत किया, और 2009 से आर्टेमिसिनिन प्रतिरोध के दस्तावेज़ीकरण, जिसके बाद इसके प्रसार के प्रमाण मिले, ने इस बात पर नए सिरे से ध्यान आकर्षित किया कि प्रतिरोध कैसे उत्पन्न होता है और फैलता है।

Debates

क्या प्रतिरोध एक बार उत्पन्न होता है और फैलता है, या बार-बार और स्वतंत्र रूप से?

कुछ मलेरिया-रोधी दवाओं के लिए, प्रतिरोध सीमित मूल से फैला हुआ प्रतीत होता है, जबकि अन्य के लिए स्वतंत्र उद्भव प्रशंसनीय है; एकल-मूल प्रसार को कई स्वतंत्र मूल से अलग करना प्रतिरोध को समझने और नियंत्रित करने के लिए केंद्रीय है।

Key figures

• Margaret Mackinnon
• Kevin Marsh
• Arjen Dondorp
• Steven Meshnick
• François Nosten

Seminal works

• mackinnon-marsh-2010
• dondorp-2009
• wongsrichanalai-2002

Frequently asked questions

परजीवियों में औषधि प्रतिरोध इतनी बार क्यों दिखाई देता है?

परजीवी-रोधी दवाएं प्रबल चयन लागू करती हैं, इसलिए कोई भी वंशानुगत प्रकार जो उपचार से बच जाता है, उसे बड़ा प्रजनन लाभ मिलता है और उसकी आवृत्ति बढ़ जाती है; बड़ी परजीवी आबादी और बार-बार दवा का उपयोग ऐसे प्रकारों के उत्पन्न होने और फैलने की संभावना को बढ़ाता है।

प्रतिरोध के प्रसार को कैसे ट्रैक किया जाता है?

कम हुई औषधि संवेदनशीलता से जुड़े आणविक मार्करों का आबादी और क्षेत्रों में सर्वेक्षण किया जाता है, जिससे शोधकर्ताओं को प्रतिरोधी वंशों का पता लगाने और समय के साथ उनके भौगोलिक प्रसार का पालन करने की अनुमति मिलती है।