पोलियो पर पुनर्विचार

सार

पोलियोवायरस रोगजनन की प्रचलित समझ यह मानती है कि आंतों के संक्रमण के बाद, वायरस वायरल संक्रमण के माध्यम से केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) में प्रवेश करता है और बाद में रक्त-मस्तिष्क अवरोध (बीबीबी) को पार कर जाता है। हालांकि, यह मॉडल ऐतिहासिक पोलियो महामारी की कई प्रमुख महामारी विज्ञान और नैदानिक ​​विशेषताओं को पर्याप्त रूप से समझाने में विफल रहता है, जिनमें पक्षाघात का स्थानीयकृत स्वरूप, निचले अंगों की असमान भागीदारी, छोटे बच्चों की बढ़ी हुई संवेदनशीलता और साथ ही साथ पश्च (संवेदी) रीढ़ की हड्डी की संरचनाओं को बचाते हुए अग्र (मोटर) तंत्रिका क्षति की उल्लेखनीय प्रवृत्ति शामिल है।

हम एक वैकल्पिक, बहु-प्रभावी परिकल्पना प्रस्तुत करते हैं जिसमें पर्यावरणीय कारक, विशेष रूप से लेड आर्सेनेट और डीडीटी जैसे तंत्रिका-विषाक्त कीटनाशकों के संपर्क में आना—साथ ही शारीरिक कारक, जैसे बच्चों में रीढ़ की हड्डी और आंतों की निकटता—पक्षाघातकारी पोलियो के प्रति संवेदनशीलता बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इस मॉडल में, कीटनाशकों द्वारा आंतों की अवरोधक परत में होने वाली क्षति पोलियोवायरस को आंतों के लसीका तंत्र में प्रवेश करने की अनुमति देती है, जिससे प्रणालीगत प्रसार और रक्त-रक्त-रक्त-बाधा को पार करने की आवश्यकता समाप्त हो जाती है।

इसके बाद वायरस लसीका वाहिकाओं के माध्यम से रीढ़ की हड्डी के पास के क्षेत्रों तक पहुँच जाता है, जहाँ यह सीधे मोटर न्यूरॉन्स को संक्रमित कर सकता है या तंत्रिका सिरों से प्रतिगामी अक्षीय परिवहन द्वारा पहुँच सकता है। यह स्थानीय पहुँच, कीटनाशक-प्रेरित न्यूरोटॉक्सिसिटी, वायरल प्रतिकृति और प्रतिरक्षा असंतुलन के साथ मिलकर, पक्षाघात रोग के विकास में योगदान दे सकती है, जो रीढ़ की हड्डी के आधार के पास स्थित अग्र सींग के मोटर न्यूरॉन्स को विशेष रूप से लक्षित करती है।

इस अवलोकन में प्रस्तुत आंकड़े इस बात की आवश्यकता दर्शाते हैं कि इस बीमारी के इतिहास और प्रभावों को समझने के लिए बहु-कारण कारकों पर विचार करते हुए शोध किया जाए। हमारा प्रस्ताव है कि पक्षाघात के विकास में पर्यावरणीय विषाक्त पदार्थों की भूमिका का पता लगाना और पोलियोवायरस उन्मूलन के अलावा हस्तक्षेप और रोकथाम के वैकल्पिक उपायों पर विचार करना अत्यंत महत्वपूर्ण है।

पृष्ठभूमि

पोलियोमाइलाइटिस, जिसे आमतौर पर पोलियो के नाम से जाना जाता है, एक आंत्र ज्वर संक्रमण है जो पोलियोवायरस के कारण होता है। यह कभी-कभी रीढ़ की हड्डी के धूसर भाग में सूजन पैदा कर देता है, जिससे मांसपेशियों में कमजोरी, लकवा और गंभीर मामलों में मृत्यु भी हो सकती है। मांसपेशियों के ठीक से काम न करने पर, प्रभावित रोगियों के अंग सूखकर विकृत हो सकते हैं, जिससे गंभीर विकलांगता हो सकती है। यदि लकवा श्वसन को नियंत्रित करने वाली मांसपेशियों तक पहुँच जाता है, तो बिना किसी सहायता के सांस लेना मुश्किल, या असंभव भी हो सकता है।

यह बीमारी मुख्य रूप से बच्चों में पाई जाती है और चिकित्सा साहित्य में इसका उल्लेख इतिहास भर में मिलता है, हालांकि छिटपुट रूप से ही सही। 1800 के दशक के उत्तरार्ध में, पोलियो "महामारी" के रूप में फैलना शुरू हुआ। अलग-थलग मामलों के बजाय, बच्चों के कई समूहों में पोलियो के लक्षण दिखने लगे - इसका पहला औपचारिक दस्तावेजीकरण 1894 में रटलैंड, वर्मोंट में हुआ माना जाता है, हालांकि इससे पहले 1893 में बोस्टन में 26 मामलों का एक छोटा, कम ज्ञात समूह सामने आया था। अगले कुछ दशकों में, महामारी पोलियो पूरे देश में फैल गया, शुरू में यह ग्रामीण क्षेत्रों तक ही सीमित था, लेकिन अंततः शहरी क्षेत्रों में भी फैल गया - 1916 में न्यूयॉर्क शहर में हुआ प्रकोप सबसे भयावह माना जाता है।

द्वितीय विश्व युद्ध के तुरंत बाद महामारी पोलियो की दूसरी लहर आई, जो एक नाटकीय घटना थी और 1955 में निष्क्रिय साल्क पोलियो वैक्सीन और 1961 में क्षीणित सबिन पोलियो वैक्सीन की सफल शुरुआत के साथ समाप्त हुई। 1950 के दशक के अंत तक, पोलियो से होने वाला पक्षाघात कम होता प्रतीत हुआ। प्रभावित बच्चों की संख्या घटने लगी और माता-पिता धीरे-धीरे गर्मियों में पूल और पानी के गड्ढों में तैरने के अपने डर को खोने लगे - एक ऐसी गतिविधि जो इस भयावह बीमारी की शुरुआत से जुड़ी हुई थी।

पोलियो के पारंपरिक कारण

पोलियो का कारक पोलियोवायरस है, जो पिकोरनाविरीडे परिवार के एंटरोवायरस जीनस से संबंधित एक छोटा, एकल-स्ट्रैंडेड आरएनए वायरस है। पोलियोवायरस के तीन सीरोटाइप हैं: टाइप 1 (PV1), टाइप 2 (PV2) और टाइप 3 (PV3), जिनमें से प्रत्येक पक्षाघातकारी पोलियो का कारण बन सकता है।

पोलियोवायरस का संचरण मुख्यतः मल-मुखीय संपर्क द्वारा होता है। ⁵ यह वायरस संक्रमित व्यक्तियों के मल में पाया जाता है और दूषित पानी या भोजन के माध्यम से अनजाने में शरीर में प्रवेश कर जाता है। हालांकि यह कम आम है, लेकिन पोलियोवायरस सीधे संपर्क या संक्रमित व्यक्तियों की श्वसन बूंदों के माध्यम से भी फैल सकता है।

मुंह के रास्ते शरीर में प्रवेश करने के बाद, वायरस आंतों में अपनी संख्या बढ़ाने लगता है। इस चरण में रोगी को हल्के फ्लू जैसे लक्षण महसूस हो सकते हैं या कोई लक्षण बिल्कुल भी महसूस नहीं हो सकते हैं। यहां से, वायरस क्षेत्रीय लसीका ग्रंथियों और फिर रक्त प्रवाह में फैल सकता है। अधिकांश व्यक्तियों में, प्रतिरक्षा प्रणाली इस स्तर पर संक्रमण के प्रसार को रोक सकती है, और कोई महत्वपूर्ण नुकसान नहीं होता है। कुछ व्यक्तियों (1% से भी कम) में, पोलियोवायरस संक्रमण केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) तक पहुंचने में सक्षम होता है, जो स्पष्ट रूप से रक्त-मस्तिष्क अवरोध को पार करते हुए मोटर न्यूरॉन्स को संक्रमित और नष्ट कर देता है - ये वे कोशिकाएं हैं जिनके प्रति पोलियोवायरस की विशेष संवेदनशीलता होती है। हमले का सबसे आम क्षेत्र रीढ़ की हड्डी के अग्र भाग का निचला हिस्सा है, एक ऐसा क्षेत्र जिसके क्षतिग्रस्त होने पर पैरों में कमजोरी और पक्षाघात हो जाता है।

पोलियो से केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) के इस विशेष क्षेत्र को नुकसान पहुंचने की प्रवृत्ति इतनी आम थी कि इसी के आधार पर इसका एक मूल नाम "एक्यूट पोलियोमाइलाइटिस ऑफ द एंटीरियर हॉर्न" रखा गया था। बच्चों में पक्षाघातकारी पोलियो होने की प्रवृत्ति भी इतनी अधिक थी कि इस बीमारी का एक और आम नाम "शिशु पक्षाघात" पड़ गया, जो 1950 और 1960 के दशक में टीके आने के समय भी प्रचलन में था। यदि संक्रमण रीढ़ की हड्डी के निचले हिस्से से शुरू होता है, तो यह ऊपर की ओर बढ़ सकता है, जिससे पेट, फेफड़े, हाथ और अंत में मस्तिष्क स्टेम को नियंत्रित करने वाली मांसपेशियां प्रभावित हो सकती हैं - ऐसी स्थिति में मृत्यु लगभग निश्चित हो जाती है।

पोलियो के अतिरिक्त कारण

पोलियोवायरस के संक्रमण के दो अन्य मान्यता प्राप्त तरीके हैं, जिनमें ऊपर बताए गए पोलियोवायरस विरेमिया के अलावा, उत्तेजना से होने वाला पोलियो और टॉन्सिल्लेक्टोमी से जुड़ा बल्बर पोलियो शामिल हैं। पोलियोवायरस तंत्रिका ऊतकों में प्रतिकृति और विनाश के लिए अच्छी तरह से अनुकूलित होता है, ये ऐसे क्षेत्र हैं जिनकी रक्षा मानव प्रतिरक्षा प्रणाली आमतौर पर करने में सक्षम होती है। कुछ मामलों में, यह सुरक्षा तंत्र काम नहीं करता, जिससे पोलियो के कारण पक्षाघात हो जाता है।

उत्तेजना से होने वाले पोलियो में, त्वचा पर मौजूद हानिकारक रोगाणु अनजाने में डर्मिस से होकर तंत्रिका ऊतक में प्रवेश कर जाते हैं, जहाँ वे आसानी से बढ़ने लगते हैं ^।46 हालाँकि इसे अक्सर इंजेक्शन लगाने वाली जगह की ठीक से सफाई न होने के परिणाम के रूप में दर्ज किया जाता है, लेकिन कोई भी ऐसी चीज़ जो रोगाणुओं को तंत्रिका ऊतक में पहुँचा सकती है, इससे पोलियो हो सकता है—यहाँ तक कि मधुमक्खी के डंक जैसी दिखने में असंबंधित चीज़ भी।

बल्बर पोलियो, जिसे मस्तिष्क स्टेम से जुड़ाव के कारण यह नाम दिया गया है, एक आघातजन्य पोलियो संक्रमण है जो तेजी से मृत्यु का कारण बन सकता है। चूंकि मस्तिष्क स्टेम टॉन्सिल के बहुत करीब होता है, इसलिए यह संदेह है कि टॉन्सिल निकालने की सर्जरी के दौरान ऊतकों को हुई क्षति, जहां पोलियोवायरस जैसे एंटरोवायरस पनप सकते हैं, शरीर के बाहर से सीधे तंत्रिका ऊतकों तक पहुंचने का मार्ग प्रदान कर सकती है, जो मस्तिष्क स्टेम तक जाता है। मस्तिष्क स्टेम श्वसन की दर और गहराई को नियंत्रित करने वाला एक महत्वपूर्ण अंग है। हालांकि यह दुर्लभ है, बल्बर पोलियो लगभग हमेशा घातक होता है।

उत्तेजना से होने वाले पोलियो या बल्बर पोलियो, दोनों ही स्थितियों में तंत्रिका कोशिकाओं पर प्रारंभिक हमले का स्थान ज्ञात होता है। उत्तेजना से होने वाले पोलियो में, यह इंजेक्शन स्थल पर होता है और तंत्रिका मार्गों के साथ आगे बढ़ता है, कभी-कभी रीढ़ की हड्डी तक भी पहुँच जाता है। टॉन्सिल्लेक्टोमी से जुड़े बल्बर पोलियो के मामलों में, यह सर्जिकल प्रक्रिया के स्थल से शुरू होता है और मेडुला ऑबलोंगाटा तक एक छोटी यात्रा तय करता है।

पोलियो रोगजनन के पारंपरिक मॉडल की सीमाएँ 

पोलियो से होने वाले पक्षाघात की पारंपरिक व्याख्या में कई गंभीर समस्याएं और अनसुलझे पहलू हैं। इनमें सबसे अहम है पोलियो से प्रभावित बच्चों के पैरों में पक्षाघात की शुरुआत होने की प्रवृत्ति—विशेष रूप से पैरों की गति को नियंत्रित करने वाली नसें , न कि संवेदना उत्पन्न करने वाली नसें। रीढ़ की हड्डी का अगला (अग्र) भाग पैरों की मांसपेशियों को नियंत्रित करता है, जबकि पिछला (पश्च) भाग स्पर्श, तापमान, दर्द, कंपन और शरीर की स्थिति का बोध जैसी संवेदी जानकारियों को संभालता है। यह रहस्य बना हुआ है कि पक्षाघात का पोलियो अक्सर रीढ़ की हड्डी के अग्र भाग को ही क्यों प्रभावित करता है, पश्च भाग को क्यों नहीं।

प्रवणता विरोधाभास

सन् 1900 के दशक में फैले लकवाग्रस्त पोलियो महामारी का एक प्रमुख लक्षण बच्चों के पैरों में कमजोरी या लकवा होना था। शरीर के किसी अन्य हिस्से में ऐसी कमजोरी या लकवा होना अत्यंत दुर्लभ था। इससे भी अधिक दुर्लभ बात यह थी कि इसकी शुरुआत लगभग हमेशा मांसपेशियों की कमजोरी या लकवे के रूप में होती थी और इसमें संवेदी तंत्र से संबंधित कोई लक्षण लगभग कभी नहीं होते थे।

यह बच्चे के केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) के एक विशेष, विचित्र स्थान की ओर इशारा करता है - रीढ़ की हड्डी के निचले हिस्से का अगला आधा भाग, जो लगभग एक अमेरिकी एक सेंट के सिक्के के आकार का क्षेत्र है और लगभग सभी पक्षाघातकारी पोलियो मामलों का मूल स्थान है। पोलियो के पारंपरिक एटियलॉजी के अनुसार, रक्त-जनित संक्रमण कभी-कभी रक्त-मस्तिष्क अवरोध को पार करके केंद्रीय तंत्रिका तंत्र को संक्रमित कर सकता है।

यदि यह सच होता, तो हमें केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (CNS) के उन क्षेत्रों में अधिक तंत्रिका क्षति मिलने की उम्मीद होती जहाँ रक्त प्रवाह सबसे अधिक होता है—और धीरे-धीरे कम रक्त आपूर्ति वाले अन्य क्षेत्रों में क्षति कम होती जाती। इससे यह संकेत मिलता कि मस्तिष्क प्रांतस्था, मस्तिष्क स्टेम और संभवतः रक्त-मस्तिष्क अवरोध से कमज़ोर सुरक्षा वाले क्षेत्र (परिधीय अंग) पोलियो से संबंधित चोट के सबसे आम स्रोत हैं। इसके विपरीत, जैसा कि ऐतिहासिक रिकॉर्ड दर्शाते हैं, ये कुछ ऐसे क्षेत्र हैं जो बहुत कम प्रभावित होते हैं। विरोधाभास यह है कि प्रभावित क्षेत्रों में बहुत कम क्रमिकता या गिरावट है, बल्कि यह बच्चों के पैरों पर केंद्रित है।

अन्य केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (CNS) क्षेत्रों की तुलना में रीढ़ की हड्डी के निचले हिस्से में रक्त प्रवाह उतना अच्छा नहीं होता, फिर भी यह तंत्रिका संक्रमण का प्राथमिक लक्ष्य प्रतीत होता है। ^यदि रक्त-रक्तवाहिनी (BBB) ​​को भेदना पोलियो के हमले में एक आवश्यक कदम है, तो रीढ़ की हड्डी के निचले हिस्से के सामने के आधे भाग के बारे में बहुत कम जानकारी है जो इस तरह की अनूठी भेद्यता पैदा कर सकता है। हालांकि रीढ़ की हड्डी के अग्र भाग को पश्च भाग की तुलना में अधिक रक्त प्रवाह की आवश्यकता होती है, ऐसा माना जाता है कि ग्रीवा क्षेत्र (C1-C8) में चयापचय संबंधी मांग सबसे अधिक होती है, जिससे यह संदेह होता है कि यदि बढ़ा हुआ रक्त प्रवाह पक्षाघात की शुरुआत से जुड़ा है, तो गर्दन, कंधे और भुजाएँ हमले का अधिक बार स्रोत हो सकती हैं।

रक्तविज्ञान की दृष्टि से, रीढ़ की हड्डी के निचले हिस्से के छोटे से भाग में ऐसी कोई खास बात नहीं है जिससे यह विशेष रूप से संवेदनशील प्रतीत हो। फिर भी, पोलियो की पारंपरिक व्याख्या के लिए यह आवश्यक है। उस मॉडल के अनुसार, रक्त के माध्यम से फैलने वाला एक व्यापक संक्रमण किसी न किसी तरह रीढ़ की हड्डी के निचले भाग के अगले हिस्से को ही लक्षित करता है—पीछे के हिस्से को लगभग कभी नहीं—और इस प्रक्रिया में शरीर की लगभग सभी अन्य तंत्रिका कोशिकाओं को अनदेखा कर देता है, एक ऐसा प्रश्न जिसका संतोषजनक उत्तर आज तक नहीं मिला है। कब्ज से होने वाली गंभीर आंतों की सूजन भी रीढ़ की हड्डी के निचले हिस्से की तंत्रिका जड़ों पर स्थानीय प्रभाव डालकर चुनिंदा रूप से पैरों में लकवा पैदा कर सकती है, यह तथ्य रीढ़ की हड्डी की संरचना से इसके संभावित संबंध को और भी पुष्ट करता है।

यदि हमें पक्षाघातकारी पोलियो के कारणों को ठीक से समझाना है, तो हमें कम से कम एक प्रश्न का उत्तर देना होगा: यदि रक्त के माध्यम से होने वाला पोलियो संक्रमण पूरे शरीर में फैलकर पक्षाघात का कारण बनता है, तो यह अक्सर रीढ़ की हड्डी के एक विशिष्ट क्षेत्र को ही क्यों और कैसे प्रभावित करता है? इस प्रारंभिक प्रश्न के सामने बाकी सभी प्रश्न गौण प्रतीत होते हैं।

विरेमिया के माध्यम से पक्षाघातकारी पोलियो पर प्रश्न उठाना

यदि इस स्थान की विशिष्टता ही पोलियो के पारंपरिक कारणों के लिए पर्याप्त समस्या नहीं थी, तो एक और संबंधित समस्या स्थिति को और जटिल बना देती है: अधिकांश एंटरोवायरस की तरह, पोलियोवायरस रक्त में बहुत अच्छी तरह से या बिल्कुल भी प्रतिकृति नहीं करता है। तंत्रिका और आंतों की उपकला कोशिकाओं की तुलना में, जहाँ CD155 पोलियोवायरस रिसेप्टर प्रचुर मात्रा में होता है, रक्त अनुकूल प्रतिकृति के लिए बहुत कम अनुकूल परिस्थितियाँ प्रदान करता है। ^18,20

इसी कारण, अधिकांश पोलियोवायरस संक्रमण आंत में ही शुरू और समाप्त होते हैं। रक्त में वायरस के कण पाए जा सकते हैं, लेकिन निश्चित रूप से उस स्तर पर नहीं जितना कि ऐसे वायरस की उम्मीद की जा सकती है जो अपने सामान्य वातावरण से बाहर है और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की रक्षा करने वाली सुरक्षात्मक परतों को भेदने के लिए पर्याप्त संख्या में मौजूद हो। पोलियो के पारंपरिक रोग-विज्ञान के अनुसार, संक्रमण का प्राथमिक मार्ग रक्त है, जो कि आंत्र-वायरल संक्रमणों - विशेष रूप से पोलियोवायरस - में रक्त के माध्यम से होने वाली दुर्लभता के बिल्कुल विपरीत है।

रक्त-मस्तिष्क बाधा को पार करना

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) में रक्त के माध्यम से होने वाले संक्रमण को जटिल बनाने वाली एक कारक है लगभग अभेद्य रक्त-मस्तिष्क अवरोध की उपस्थिति। यह अत्यधिक चयनात्मक, अर्ध-पारगम्य झिल्ली तंत्रिका तंत्र तक लगभग हर चीज को पहुंचने से रोकने के लिए बनाई गई है, और यह अवरोध इतना विश्वसनीय है कि तंत्रिका संबंधी विकारों के लिए औषधीय उपचार विकसित करने में यह सबसे महत्वपूर्ण चुनौतियों में से एक है।

रक्त-मस्तिष्क अवरोध कई सुरक्षात्मक परतें प्रदान करता है जो संभवतः किसी भी पोलियोवायरस कण को, चाहे उनकी संख्या कितनी भी हो, पार करने से रोक देगा। पोलियोवायरस का व्यास लगभग 8,500,000 डाल्टन है, जो अवरोध की सीमा (~400-500 डाल्टन) से कहीं अधिक है। आकार में यह अंतर, साथ ही तंग एंडोथेलियल जंक्शन, संभवतः किसी भी पोलियोवायरस को अवरोध को भेदने से रोक देगा। कुछ अणु रक्त-मस्तिष्क अवरोध की लिपिड द्विपरत से गुजर सकते हैं, अपनी घुलनशीलता के कारण निष्क्रिय रूप से विसरित होते हैं - ऐसा कुछ जो पोलियोवायरस, अपने प्रोटीन कैप्सिड के साथ, करने में असमर्थ है। इसके अलावा, रक्त-मस्तिष्क अवरोध में वायरस के लिए कोई समर्पित परिवहन प्रणाली नहीं है, इसमें CD155 रिसेप्टर्स की कमी है जिनकी पोलियोवायरस को एंडोथेलियल कोशिकाओं के बाहरी, रक्त-उन्मुख भाग में प्रवेश करने के लिए भी आवश्यकता होगी। ¹²

हालांकि आम तौर पर यह माना जाता है कि पोलियोवायरस रक्त में कम मात्रा में प्रतिकृति करता है और रक्त-मस्तिष्क अवरोध (बीबीबी) के साथ इसका सीधा संपर्क सीमित होता है, लेकिन कुछ प्रायोगिक अध्ययनों से पता चलता है कि विशिष्ट परिस्थितियों में, यह वायरस बीबीबी को पार करने में सक्षम हो सकता है। जर्नल ऑफ इम्यूनोलॉजी में प्रकाशित एक अध्ययन ने दर्शाया कि ट्रांसफ़रिन रिसेप्टर 1 (TfR1) बीबीबी के पार पोलियोवायरस के प्रवेश को सुगम बना सकता है, जो केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) पर आक्रमण के लिए एक रिसेप्टर-मध्यस्थ मार्ग का संकेत देता है। ¹²

जर्नल ऑफ क्लिनिकल इन्वेस्टिगेशन में प्रकाशित एक अन्य अध्ययन में मस्तिष्क की माइक्रोवास्कुलर एंडोथेलियल कोशिकाओं (बीबीबी के एक प्रॉक्सी) के इन विट्रो मॉडल का उपयोग करते हुए पाया गया कि पोलियोवायरस अपने रिसेप्टर CD155 के साथ परस्पर क्रिया के माध्यम से शुरू होने वाले कैवियोलर एंडोसाइटोसिस द्वारा इन कोशिकाओं में प्रवेश कर सकता है। ^{13 इसके अलावा,} वायरोलॉजी में प्रकाशित एक अध्ययन में बताया गया कि पोलियोवायरस अपने मानक रिसेप्टर की अनुपस्थिति में भी अपेक्षाकृत उच्च दक्षता के साथ रक्तप्रवाह से सीएनएस तक पहुंच सकता है, जो प्रवेश के वैकल्पिक या रिसेप्टर-स्वतंत्र मार्गों का सुझाव देता है।

ये निष्कर्ष, हालांकि ठोस हैं, लेकिन काफी हद तक प्रायोगिक या इन विट्रो स्थितियों तक ही सीमित हैं और प्राकृतिक संक्रमण में तंत्रिका-आक्रमण के एक सुसंगत या प्रमुख मार्ग को प्रतिबिंबित नहीं करते हैं, जहां परिधीय तंत्रिकाओं के माध्यम से प्रतिगामी एक्सोनल परिवहन जैसे वैकल्पिक मार्ग (नीचे चर्चा की गई है) अधिक मज़बूती से समर्थित हो सकते हैं। भले ही वे यह प्रदर्शित करते हों कि पोलियोवायरस रक्त-रक्तवाहिनी (बीबीबी) को पार कर सकता है, वे इस बात का कोई स्पष्टीकरण नहीं देते कि रीढ़ की हड्डी के निचले अग्र भाग को ही क्यों निशाना बनाया जाता है।

क्या कई वायरसों की घातकता में वृद्धि हुई?

एक आखिरी महत्वपूर्ण पहलू जिस पर संक्षेप में चर्चा करना आवश्यक है—यदि पक्षाघातकारी पोलियो में वृद्धि का कारण रोगाणुओं की बढ़ती उग्रता को माना जा सकता है, जैसा कि कभी-कभी सुझाव दिया जाता है, तो हमें यह स्वीकार करना होगा कि यह विचित्र है कि कई अन्य रोगाणुओं ने भी लगभग उसी समय ऐसी उग्रता प्राप्त कर ली थी। 1900 के दशक में जब वैज्ञानिकों ने पक्षाघात की प्रकृति को समझना शुरू किया, तो वे विभिन्न प्रकार के वायरस और बैक्टीरिया की संख्या देखकर आश्चर्यचकित रह गए जो अनुकूल परिस्थितियों में तंत्रिका तंत्र को पक्षाघातग्रस्त करने में सक्षम थे। कॉक्ससैकी वायरस, जिसकी खोज सबसे पहले 1940 के दशक के अंत में हुई थी, पोलियो के समान पक्षाघात उत्पन्न करने में सक्षम थे। 1950 के दशक में इकोवायरस की खोज हुई, जबकि 1960 और 1970 के दशक में एंटरोवायरस डी68 और ई71 की खोज हुई, ये सभी तंत्रिका ऊतकों को नष्ट करने में सक्षम थे।

इससे भी अधिक चिंताजनक बात यह थी कि 1958 में मिशिगन में किए गए एक अध्ययन में पोलियोमाइलाइटिस से पीड़ित 1,060 रोगियों के नमूनों का विश्लेषण किया गया। मल के नमूने वाले 869 रोगियों में से केवल 34% में ही पोलियोवायरस संक्रमण के प्रमाण मिले। कई मामलों में अन्य एंटरोवायरस, विशेष रूप से इकोवायरस और कॉक्सैकी वायरस, पाए गए और वास्तव में इन्होंने पोलियोवायरस की तुलना में गैर-पक्षाघातकारी पोलियोमाइलाइटिस और रोगाणुहीन मेनिन्जाइटिस के अधिक मामले पैदा किए। चिकित्सकीय रूप से, ये संक्रमण वास्तविक पोलियो से अप्रभेद्य थे। निदान में इस त्रुटि और महामारी में पोलियोवायरस के कई प्रतिरक्षात्मक प्रकारों की उपस्थिति ने वैज्ञानिकों की इस निराशा को स्पष्ट किया कि इंजेक्शन द्वारा दिए जाने वाले साल्क टीके की प्रभावशीलता सीमित क्यों थी।

वास्तव में, प्रभावी पोलियो वैक्सीन विकसित करने के प्रयास में लगे वैज्ञानिकों की प्रयोगशालाओं में पोलियोवायरस की विषाणुता में उल्लेखनीय कमी देखी गई । जब वैज्ञानिकों ने पाया कि मनुष्यों के अलावा, पुरानी दुनिया के बंदर ही एकमात्र ऐसे जीव हैं जो पोलियोवायरस से संक्रमित हो सकते हैं, तो उन्हें भी संक्रमित करने में कठिनाई हुई। परीक्षण के लिए जीवों को पूरी तरह से लकवाग्रस्त करने में उनकी असमर्थता इतनी निराशाजनक थी कि उन्होंने वर्षों तक जानबूझकर रोगाणु की विषाणुता बढ़ाने का प्रयास किया, जिसे प्रारंभिक "गेन-ऑफ-फंक्शन" अनुसंधान माना जा सकता है। कुछ हद तक विरोधाभासी रूप से, इस शोध से ऐसे वायरस विकसित हुए जिनमें कभी-कभी न्यूरोट्रोपिज्म में वृद्धि लेकिन एंटरोट्रोपिज्म में कमी देखी गई, एक ऐसी विशेषता जिसने आंतों के संक्रमण के प्राकृतिक मार्ग का अध्ययन करना और भी कठिन बना दिया।

पोलियो का स्पष्टीकरण

क्योंकि कई अलग-अलग रोगाणु इस तरह से लकवा पैदा करने में सक्षम थे, इसलिए पोलियो के इतिहास के अधिकांश भाग में सटीक निदान लगभग असंभव था। उस समय निदान के मानदंड व्यापक रूप से भिन्न थे और मुख्य रूप से नैदानिक ​​​​अवलोकनों पर आधारित थे: बुखार, बहती नाक और मांसपेशियों में अकड़न या दर्द। प्रयोगशाला निदान लगभग न के बराबर था, सिवाय स्पाइनल टैप के जो केवल श्वेत रक्त कोशिकाओं की बढ़ी हुई संख्या की जाँच करता था। ²³ इन सभी को पोलियोवायरस संक्रमण का निर्णायक प्रमाण माना जाता था, जो अब हम जानते हैं कि अपर्याप्त है। लकवा निश्चित रूप से हुआ होगा, लेकिन यह निर्धारित करना असंभव था कि वास्तव में किस रोगाणु ने इसे उत्पन्न किया होगा।

कई ऐसे सूक्ष्मजीव मौजूद थे जो लकवाग्रस्त करने में सक्षम थे—और 1950 के दशक और उसके बाद पोलियोवायरस का सटीक निदान लगभग असंभव था—इसलिए यह समझाना मुश्किल है कि इतने सारे अलग-अलग जीव एक ही समय में एक ही आनुवंशिक परिवर्तन या अनुकूलन का अनुभव कैसे कर सकते थे, जिसे 1900 के दशक में महामारी पोलियो के प्रसार के लिए जिम्मेदार माना जाता है। वास्तव में, यह इतना मुश्किल है कि एक पर्यावरणीय कारक कहीं अधिक संभावित प्रतीत होता है—ऐसा कुछ जिसका सूक्ष्मजीवों की विषाणुता से कोई लेना-देना नहीं है, बल्कि इसके बजाय, यह कुछ ऐसा है जो उनके आसपास की दुनिया में बदल गया।

पोलियो में पर्यावरणीय कारक

महामारी पोलियो के प्रसार के लिए जिम्मेदार पर्यावरणीय कारकों पर चर्चा करने से पहले, आमतौर पर बताए जाने वाले कुछ कारकों को खारिज करना उपयोगी होगा। याद रहे कि बचपन में होने वाला पक्षाघात एक ऐसी बीमारी थी जो बहुत लंबे समय से मौजूद थी, हालांकि यह अत्यंत दुर्लभ थी—इतनी दुर्लभ कि 1900 के दशक तक अधिकांश डॉक्टरों ने इसके बारे में सुना भी नहीं था। 1800 के दशक के उत्तरार्ध में कुछ ऐसा घटित हुआ जिसने इस स्थिति को बदल दिया, जिसने हर दशक में होने वाले छिटपुट मामलों को हर साल गर्मियों में होने वाली महामारियों में बदल दिया, जिससे सैकड़ों, यहां तक ​​कि हजारों बच्चे प्रभावित हुए।

इस बदलाव का सबसे आम कारण बेहतर स्वच्छता और साफ-सफाई बताया जाता है। इस परिकल्पना के अनुसार, शिशु, जो स्तनपान के माध्यम से मां के एंटीबॉडी से सुरक्षित थे, पोलियोवायरस के संपर्क में उतनी बार नहीं आए; बल्कि बाद में आए जब मां की प्रतिरक्षा कम हो गई थी। इस सोच में कई कमियां हैं, जिनमें सबसे प्रमुख यह तथ्य है कि शिशु ही सबसे अधिक प्रभावित होते थे—इसी कारण दशकों तक पोलियो को "शिशु पक्षाघात" कहा जाता था। यह परिकल्पना बताती है कि शिशु इसलिए सुरक्षित थे क्योंकि वे संक्रमण के संपर्क में कम आए थे, जबकि बीमारी का नाम ही बताता है कि शिशु ही सबसे अधिक संवेदनशील होते हैं।

इसके अतिरिक्त, यदि स्वच्छता और साफ-सफाई में सुधार के कारण शिशुओं का खतरनाक रोगाणुओं के संपर्क में आना कम हुआ होता, तो हमें इसी अवधि के दौरान अन्य बीमारियों में भी इसी तरह के महामारी पैटर्न देखने को मिलते, न कि केवल पोलियोवायरस में। पोलियोवायरस (और इसी तरह के न्यूरोट्रोपिज्म वाले अन्य एंटरोवायरस) का विशेष रूप से प्रभावित होना कुछ विशिष्ट कारकों की ओर इशारा करता है।

शुरुआती महामारियों का स्थानीय स्वरूप (न्यू इंग्लैंड) यह संकेत देता है कि कुछ और भी चल रहा था। हालांकि यह संभव है कि अमेरिका के उत्तरपूर्वी हिस्से के लोगों ने देश के बाकी हिस्सों से काफी पहले ही स्वच्छता में सुधार कर लिया हो, लेकिन शुरुआती प्रकोपों ​​की भौगोलिक विशिष्टता, विशेष रूप से उनका ग्रामीण स्वरूप, स्पष्ट है। शहर और कस्बे, ऐसे क्षेत्र जहां स्वच्छता में निश्चित रूप से सुधार की गुंजाइश थी, पोलियो महामारी के लिए तैयार प्रतीत होते थे, लेकिन चमत्कारिक रूप से शुरुआत में अप्रभावित रहे। वहीं, उत्तरपूर्वी हिस्से के ग्रामीण क्षेत्र—जहां जिप्सी और कोडलिंग पतंगों के विनाश से निपटने के लिए भारी मात्रा में कीटनाशकों का छिड़काव किया गया था—सबसे अधिक प्रभावित क्षेत्र प्रतीत हुए।

यह देखते हुए कि पोलियो मुख्य रूप से मल-मौखिक मार्ग से फैलता है, स्वच्छता संबंधी परिकल्पना में एक और मूलभूत विरोधाभास है: यह सुझाव देती है कि बेहतर स्वच्छता ने शिशुओं की रक्षा की, लेकिन किसी तरह बड़े बच्चों के लिए जोखिम बढ़ा दिया । यह बात तब समझ में नहीं आती जब हम यह विचार करते हैं कि पूल और प्राकृतिक जल निकायों में तैरना—ऐसी गतिविधियाँ जिनका आनंद लगभग विशेष रूप से तैरने की उम्र के बच्चे ही लेते हैं—गर्मियों में पोलियो के प्रकोप के दौरान प्राथमिक संचरण कारक के रूप में पहचाना गया था। शिशु, जो शायद ही कभी इन जलीय गतिविधियों में भाग लेते थे, उन्हें न तो पूल की बेहतर स्वच्छता का लाभ मिला होगा और न ही इस मार्ग से विलंबित जोखिम का सामना करना पड़ा होगा। यह विसंगति बताती है कि पोलियो संक्रमण के बदलते स्वरूप के पीछे सामान्य स्वच्छता सुधारों से परे अन्य कारक भी रहे होंगे।

एक संबंधित परिकल्पना यह बताती है कि शिशु फार्मूला के बढ़ते उपयोग ने पक्षाघातकारी पोलियो के प्रसार में भूमिका निभाई हो सकती है। यदि वास्तव में अधिक शिशुओं को मातृ एंटीबॉडी का संरक्षण नहीं मिल रहा था, तो यह तर्कसंगत प्रतीत होता है। गहन विश्लेषण करने पर, इस विचार में कुछ कमियां हैं। मातृ प्रतिरक्षात्मक समर्थन में कमी से न केवल पोलियो बल्कि कई अन्य बीमारियों में भी वृद्धि होनी चाहिए थी। इसके अलावा, शुरुआती दौर में फार्मूला का उपयोग शहरी, धनी परिवारों में अधिक लोकप्रिय था, जो ग्रामीण क्षेत्रों में हुए शुरुआती प्रकोपों ​​से काफी हद तक अप्रभावित थे। उस समय की आशंकाओं को देखते हुए, शिशु फार्मूला एक ऐसी नई अवधारणा थी कि इसे तुरंत पोलियो के संभावित कारण के रूप में देखा जाना चाहिए था - फार्मूला और बीमारी दोनों की दुर्लभता इतनी अधिक थी कि उनके संभावित संबंध पर तुरंत संदेह किया जाना चाहिए था। ²⁵

सारांश

पोलियो के लकवाग्रस्त प्रभावों की पारंपरिक व्याख्या में कई महत्वपूर्ण कमियां हैं, विशेष रूप से यह हैरान करने वाली प्रवृत्ति कि लकवा हमेशा पैरों की मांसपेशियों (रीढ़ की हड्डी के निचले अग्र भाग) से शुरू होता है, जबकि यह क्षेत्र केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के अन्य क्षेत्रों की तुलना में असाधारण रूप से रक्त-संचारित नहीं होता है। यह "ग्रेडिएंट विरोधाभास" उस अपेक्षा के विपरीत है जो हम रक्त-जनित संक्रमण से करते हैं, क्योंकि ऐसे संक्रमण को मस्तिष्क प्रांतस्था जैसे अत्यधिक रक्त-संचारित क्षेत्रों को पहले प्रभावित करना चाहिए।

परंपरागत मॉडल को और अधिक जटिल बनाते हुए, पोलियोवायरस रक्त में कम मात्रा में प्रतिकृति करता है और अपने बड़े आकार और रक्त-मस्तिष्क अवरोध की सुरक्षात्मक प्रक्रियाओं के कारण इसे आसानी से पार नहीं कर पाता है। इसके अतिरिक्त, एक ही ऐतिहासिक काल में कई एंटरोवायरसों में विषाणुता में एक साथ वृद्धि से पता चलता है कि महामारी पोलियो के उद्भव में केवल वायरल विकास के बजाय पर्यावरणीय कारकों ने महत्वपूर्ण भूमिका निभाई हो सकती है।

कीटनाशकों और पर्यावरणीय विषाक्त पदार्थों की भूमिका

आर्सेनिक युक्त कीटनाशक और पोलियोमाइलाइटिस: एक ऐतिहासिक चिकित्सा मिसाल

डॉ. ई.सी. सेगुइन के 1882 के शोध पत्र "तीव्र आर्सेनिक विषाक्तता के बाद मायलाइटिस" में निर्णायक प्रमाण प्रस्तुत किए गए हैं कि पेरिस ग्रीन (कॉपर एसीटोआर्सेनाइट युक्त एक कृषि कीटनाशक) जैसे आर्सेनिक यौगिक सीधे तौर पर ऐसी स्थितियों का कारण बनते हैं जो चिकित्सकीय रूप से पोलियोमाइलाइटिस से अप्रभेद्य होती हैं। ²⁶ यह संबंध एक विवादास्पद सिद्धांत होने के बजाय, सदियों पुराने व्यापक नैदानिक ​​अवलोकन और प्रयोगों के माध्यम से स्थापित किया गया था। ²⁵

डॉ. सेगुइन ने दस्तावेज़ों के माध्यम से बताया है कि 13वीं शताब्दी के चिकित्सा साहित्य में आर्सेनिक विषाक्तता के बाद पक्षाघात को मान्यता दी गई थी, जिसमें पी. अबानो, फॉरेस्टस (1560-70) और हैनिमैन (1786) जैसे प्रमुख चिकित्सकों के सुसंगत अवलोकन शामिल हैं। ²⁵ यह ऐतिहासिक रिकॉर्ड दर्शाता है कि पोलियोमाइलाइटिस को केवल एक वायरल बीमारी के रूप में आधुनिक अवधारणा से बहुत पहले आर्सेनिक के न्यूरोटॉक्सिक प्रभावों को अच्छी तरह से समझा गया था। यह शोधपत्र आर्सेनिक पक्षाघात की विशिष्ट प्रगति का विस्तृत दस्तावेजीकरण करता है, जो आमतौर पर निचले अंगों में शुरू होता है और फिर संभावित रूप से ऊपरी अंगों तक फैलता है - जो पोलियोमाइलाइटिस की क्लासिक प्रस्तुति से मेल खाता है। ²⁵ डॉ. एन.ए. पोपोव के पशु प्रयोगों से पता चला कि आर्सेनिक सेवन के कुछ ही घंटों के भीतर "रीढ़ की हड्डी में विशिष्ट घाव, जिन्हें तीव्र केंद्रीय मायलाइटिस या तीव्र पोलियोमाइलाइटिस के रूप में जाना जाता है" का कारण बन सकता है। ²⁷

इन निष्कर्षों की पुष्टि पशु अध्ययनों और मानव मामलों के अवलोकनों दोनों के माध्यम से हुई, जिससे यह स्थापित हुआ कि पक्षाघात की उत्पत्ति परिधीय रूप से नहीं बल्कि रीढ़ की हड्डी में केंद्रीय रूप से होती है। इसके अलावा, वैज्ञानिक प्रमाणों से आर्सेनिक विषाक्तता के शिकार लोगों और पोलियोमाइलाइटिस से पीड़ित लोगों के बीच रीढ़ की हड्डी में समान रोग संबंधी परिवर्तन सामने आए, विशेष रूप से अग्र सींग कोशिकाओं (मोटर न्यूरॉन्स) को होने वाली विशिष्ट क्षति, जो पोलियोमाइलाइटिस की पहचान है। ²⁵

इस शोधपत्र में पेरिस ग्रीन से जहर खाने वाले तीन रोगियों के विस्तृत केस स्टडी प्रस्तुत किए गए हैं, जिनमें से सभी में प्रारंभिक गैस्ट्रिक लक्षणों से लेकर बाद में निचले अंगों के पक्षाघात और साथ ही संवेदी गड़बड़ी तक की प्रगति दिखाई गई है। केस 1 में पेरिस ग्रीन के सेवन के बाद घुटनों के नीचे पक्षाघात और मांसपेशियों का स्पष्ट क्षय देखा गया। केस 2, एक 16 वर्षीय लड़की, को जहर के सेवन के एक सप्ताह बाद पैरों में अकड़न महसूस हुई, जो आंशिक पक्षाघात में परिवर्तित हो गई और उसे चलने के लिए सहायता की आवश्यकता पड़ी। केस 3 में पेरिस ग्रीन लेने के बाद दोनों पैरों और अग्रबाहुओं का "लगभग पूर्ण पक्षाघात" हो गया, जिसके लक्षण महीनों तक बने रहे। सभी मामलों में, रोगियों ने अपनी प्रभावित मांसपेशियों में विद्युत प्रतिक्रिया पैटर्न प्रदर्शित किए जो पोलियोमाइलाइटिस रोगियों में देखे जाने वाले पैटर्न के समान थे, जिसे उस समय के चिकित्सकों ने नैदानिक ​​पुष्टि के रूप में मान्यता दी थी। ²⁵

डॉ. सेगुइन के निष्कर्षों में स्पष्ट रूप से कहा गया है कि "आर्सेनिक पक्षाघात मायलाइटिस की अभिव्यक्ति है" और "यह मायलाइटिस पोलियोमाइलाइटिस के प्रकार के समान है।" लेख में इस बात पर जोर दिया गया है कि आर्सेनिक विषाक्तता केंद्रीय मायलाइटिस का एक रूप पैदा करती है जिसमें "अग्र धूसर पदार्थ की विशेष भागीदारी" होती है—ठीक वही विकृति जो पोलियोमाइलाइटिस को परिभाषित करती है। ²⁵ आर्सेनिक के संपर्क में आने से उत्पन्न लक्षण संक्रामक पोलियोमाइलाइटिस के इतने समान थे कि चिकित्सकों ने उन्हें एक ही रोग प्रक्रिया के विभिन्न रूप माना। यह केवल सहसंबंध नहीं था; चिकित्सकों ने "विषाक्त पदार्थ के सेवन के एक सप्ताह के भीतर" पक्षाघात के लगातार विकास को दर्ज किया, जो जोखिम और बीमारी के बीच एक स्पष्ट समयबद्ध संबंध प्रदान करता है, जो संयोग के बजाय कारण का समर्थन करता है।

डॉ. सेगुइन और उनके समकालीनों ने बिना किसी विवाद के यह सिद्ध किया कि पेरिस ग्रीन जैसे रसायन पोलियोमाइलाइटिस के समान नैदानिक ​​और रोग संबंधी लकवाग्रस्त स्थिति उत्पन्न करते हैं। साक्ष्यों का यह समूह बताता है कि जिसे बाद में "पोलियो महामारी" के रूप में वर्गीकृत किया गया, उसका कम से कम कुछ हिस्सा केवल वायरल संक्रमण के बजाय पर्यावरणीय विषाक्तता का परिणाम हो सकता है। ²⁵ इस सुस्थापित वैकल्पिक कारण के बावजूद, मुख्यधारा की चिकित्सा का अंततः पोलियोमाइलाइटिस के विशुद्ध रूप से वायरल सिद्धांत की ओर मुड़ जाना, पूर्व की चिकित्सा समझ से एक महत्वपूर्ण विचलन को दर्शाता है।

नए कीटनाशक आ गए हैं

लीड आर्सेनेट (1890 के दशक-1950 के दशक)

लेड आर्सेनेट का व्यावसायिक उपयोग सबसे पहले 1890 के दशक में मैसाचुसेट्स में जिप्सी मॉथ के प्रकोप से निपटने के लिए किया गया था। इसकी प्रभावशीलता और चिपकने वाले गुणों के कारण, जिससे यह आसानी से धुल नहीं पाता था, यह जल्दी ही अमेरिका का सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला कीटनाशक बन गया। 1900 के दशक की शुरुआत तक, यह फलों के बागों, विशेष रूप से सेब के पेड़ों के लिए मानक उपचार बन गया था, जिसका पूर्वोत्तर क्षेत्र और बाद में पूरे देश में बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता था। ²⁶ 1920 के दशक तक स्वास्थ्य संबंधी बढ़ती चिंताओं के बावजूद, इसका उपयोग 1950 के दशक तक जारी रहा, और इसके अवशेष उपयोग बंद होने के दशकों बाद भी मिट्टी में बने रहे। ²⁶

डीडीटी (1940-1970 का दशक):

द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान डीडीटी (डाइक्लोरोडाइफेनिलट्राइक्लोरोएथेन) एक क्रांतिकारी कीटनाशक के रूप में उभरा। शुरुआत में सैनिकों और आम नागरिकों में टाइफस और मलेरिया को नियंत्रित करने के लिए इसकी सराहना की गई, लेकिन युद्ध के बाद इसका उपयोग कृषि और घरेलू स्तर पर होने लगा। 1940 के दशक के अंत और 1950 के दशक के दौरान, डीडीटी का व्यापक रूप से अमेरिकी खेतों, जंगलों और उपनगरीय इलाकों में इस्तेमाल किया गया। सार्वजनिक स्वास्थ्य अभियानों में अक्सर समुद्र तटों और स्विमिंग पूल सहित सार्वजनिक स्थानों पर डीडीटी के छिड़काव को दिखाया जाता था। हालांकि, पर्यावरण में इसके दीर्घकालिक प्रभाव और वन्यजीवों पर इसके असर को लेकर बढ़ती चिंताओं, विशेष रूप से राहेल कार्सन की पुस्तक ' साइलेंट स्प्रिंग ' (1962) के बाद, के कारण 1972 में संयुक्त राज्य अमेरिका में इस पर प्रतिबंध लगा दिया गया, हालांकि अंतरराष्ट्रीय स्तर पर इसका उपयोग जारी रहा।

पर्यावरण स्वास्थ्य के इतिहास में वह संक्रमणकालीन अवधि (1940 के दशक के उत्तरार्ध से 1950 के दशक के प्रारंभ तक) विशेष रूप से उल्लेखनीय है जब दोनों रसायनों का एक साथ उपयोग किया जा रहा था।

महामारी पोलियो का उद्भव

संयुक्त राज्य अमेरिका में आधिकारिक तौर पर मान्यता प्राप्त पोलियो महामारी का उदय इन विशिष्ट कीटनाशकों के प्रचलन के साथ मेल खाता प्रतीत होता है, जिसकी शुरुआत 19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में लेड आर्सेनेट से हुई थी। 1893 में, बोस्टन में अमेरिका में अब तक का सबसे बड़ा पोलियो प्रकोप दर्ज किया गया, जिसमें 26 मामले सामने आए। यह घटना 1892 में लेड आर्सेनेट के आविष्कार और प्रचलन के एक वर्ष से भी कम समय में हुई थी। ² उसी समय, मेडफोर्ड में, जो मात्र छह मील दूर था, जिप्सी मॉथ के विनाशकारी प्रकोप से निपटने के लिए आक्रामक छिड़काव अभियान शुरू किए गए थे।

उस समय पोलियो की वैज्ञानिक समझ अभी विकसित हो रही थी, और चिकित्सक अक्सर आर्सेनिक विषाक्तता के लक्षणों को पोलियोमाइलाइटिस समझ लेते थे। उस दौर के चिकित्सा ग्रंथों में "आर्सेनिक पक्षाघात" का वर्णन किया गया था, जिसके लक्षण पोलियो से काफी मिलते-जुलते थे: निचले अंगों का पक्षाघात और मांसपेशियों का क्षय, साथ ही संवेदी विकारों का भी बार-बार उल्लेख किया गया था, जिनमें जलन और झुनझुनी जैसे लक्षण शामिल थे, जिन्हें अभी तक वायरल घटना से असंबंधित नहीं माना जा सका था। ²⁵ यहां तक ​​कि डॉ. जेम्स पुटनाम, जिन्होंने बोस्टन में हुए प्रकोप का दस्तावेजीकरण किया था, ने भी पहले आर्सेनिक-प्रेरित पक्षाघात के बारे में लिखा था। इससे पता चलता है कि पोलियो के कम से कम कुछ शुरुआती मामले वास्तव में लेड आर्सेनेट के संपर्क में आने के प्रत्यक्ष न्यूरोटॉक्सिक प्रभाव हो सकते हैं, जिनका निदान बीमारी और पर्यावरणीय विषाक्त पदार्थों दोनों की सीमित समझ के कारण गलत हुआ था।

द्वितीय विश्व युद्ध के बाद, संयुक्त राज्य अमेरिका में पोलियो के मामलों में अभूतपूर्व वृद्धि देखी गई, जो डीडीटी के व्यापक उपयोग के साथ हुई। 1945 में, देश भर में लगभग 13,000 पोलियो के मामले दर्ज किए गए; 1946 की गर्मियों के अंत तक, यह संख्या लगभग दोगुनी हो गई थी। यह नाटकीय वृद्धि डीडीटी के अमेरिकी जीवन में व्यापक रूप से प्रवेश करने के साथ हुई—बच्चों पर स्विमिंग पूल और पिकनिक में सीधे इसका छिड़काव किया जाता था, घरेलू उत्पादों में इसे मिलाया जाता था, और यहां तक ​​कि पूरे समुदायों पर हवाई धुंध के रूप में भी इसका उपयोग किया जाता था। यह रसायन युद्धोत्तर अमेरिकी जीवन में इतना रच-बस गया था कि विज्ञापनों में गर्व से डीडीटी को स्प्रे और पाउडर से लेकर वॉलपेपर और पेंट तक के उत्पादों के विक्रय बिंदु के रूप में घोषित किया जाता था, जिन्हें विशेष रूप से नर्सरी के लिए बेचा जाता था।

विडंबना यह है कि डीडीटी के शुरुआती नागरिक प्रयोगों में से कुछ का उद्देश्य मक्खियों को खत्म करके पोलियो को रोकना था, क्योंकि मक्खियों को वायरस का संभावित वाहक माना जाता था। हालांकि, टेक्सास के हिडाल्गो जैसे स्थानों पर किए गए परीक्षण प्रयोगों से पता चला कि डीडीटी ने कीटों की आबादी को प्रभावी ढंग से खत्म कर दिया, लेकिन छिड़काव अभियानों के दौरान पोलियो का प्रकोप जारी रहा या और भी बढ़ गया। 1947 तक, न्यूयॉर्क के कम से कम एक चिकित्सक ने पोलियो से मिलते-जुलते लक्षणों वाली एक "नई बीमारी" का दस्तावेजीकरण करना शुरू कर दिया था, जिससे डीडीटी के संपर्क में आने का संबंध सामने आया। इसके बावजूद, चिकित्सा जगत में प्रचलित धारणा वायरस के सिद्धांत पर ही केंद्रित रही, जबकि "आसमान की उड़ने वाली तोपें" कहे जाने वाले विमानों ने विरोधाभासी रूप से प्रकोप से जूझ रहे समुदायों पर डीडीटी का छिड़काव किया ताकि इसके प्रसार को रोका जा सके।

तंत्रिकाविषाक्त कीटनाशकों के प्रयोग और उसके बाद पोलियो महामारी के ऐतिहासिक संयोग से इस बीमारी के उद्भव में पर्यावरणीय कारकों के बारे में गंभीर प्रश्न उठते हैं। यद्यपि पोलियोवायरस निस्संदेह मौजूद था और कई मामलों के लिए जिम्मेदार था, ये ऐतिहासिक दस्तावेज बताते हैं कि रासायनिक जोखिम ने एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई हो सकती है - या तो तंत्रिकाविषाक्तता के माध्यम से सीधे पोलियो जैसे लक्षण पैदा करके, प्रतिरक्षा प्रणाली को कमजोर करके और वायरल संवेदनशीलता को बढ़ाकर, या वायरल संचरण के लिए अनुकूल पर्यावरणीय परिस्थितियाँ बनाकर।

यह ऐतिहासिक परिप्रेक्ष्य रोग के कारणों की अधिक सूक्ष्म समझ प्रदान करता है, जहाँ पर्यावरणीय विषाक्त पदार्थ और संक्रामक कारक जटिल तरीकों से परस्पर क्रिया कर सकते हैं, जिन्हें केवल शुद्ध वायरल सिद्धांत ही स्पष्ट नहीं कर सकते। टीकाकरण की शुरुआत के बाद पोलियो में आई भारी गिरावट ने संभवतः व्यापक न्यूरोटॉक्सिक कीटनाशकों के संपर्क में आने में हुई कमी को छिपा दिया हो, क्योंकि बाद के दशकों में पर्यावरणीय नियमों को सख्त किया गया था।

क्लासिक पोलियोमाइलाइटिस और आर्सेनिक विषाक्तता में अंतर करना

20वीं शताब्दी में पोलियोमाइलाइटिस के मामलों के विकास से आर्सेनिक विषाक्तता के पहले दर्ज मामलों से महत्वपूर्ण अंतर सामने आते हैं। जबकि डॉ. सेगुइन के 1882 के शोध पत्र ने स्पष्ट रूप से स्थापित किया कि पेरिस ग्रीन जैसे आर्सेनिक यौगिक पोलियोमाइलाइटिस जैसे लक्षण पैदा कर सकते हैं, बाद की पोलियो महामारियों में ऐसे लक्षण दिखाई दिए जो एक मिश्रित रोग प्रक्रिया का संकेत देते हैं। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, प्रमुख महामारियों के दौरान प्रचलित पोलियोमाइलाइटिस के विशिष्ट मामलों में आमतौर पर मोटर न्यूरॉन की भागीदारी अधिक होती थी और उनमें आर्सेनिक विषाक्तता की विशेषता वाले कई संवेदी विकार नहीं पाए जाते थे।

आर्सेनिक विषाक्तता और क्लासिक वायरल पोलियोमाइलाइटिस के बीच एक प्रमुख अंतर क्षति के उनके तंत्रिका-शारीरिक पैटर्न में निहित है। सेगुइन और उनके समकालीनों द्वारा प्रलेखित आर्सेनिक विषाक्तता आमतौर पर संवेदी और मोटर दोनों मार्गों को प्रभावित करती है - जिसमें रीढ़ की हड्डी के अग्र भाग (मोटर न्यूरॉन्स) और पश्च भाग (संवेदी न्यूरॉन्स) दोनों शामिल होते हैं। ²⁵ यह दोहरा प्रभाव आर्सेनिक विषाक्तता के मामलों में रिपोर्ट की गई विशिष्ट "सुई चुभने" जैसी संवेदनाओं, जलन वाले दर्द, स्पर्श की सुन्नता और तापमान संवेदनशीलता के रूप में प्रकट होता है।

इसके विपरीत, क्लासिक पोलियोमाइलाइटिस मुख्य रूप से अग्र सींग की कोशिकाओं को लक्षित करता था, जबकि पश्च संवेदी संरचनाओं को काफी हद तक प्रभावित नहीं करता था, जिसके परिणामस्वरूप बिना किसी महत्वपूर्ण संवेदी गड़बड़ी के केवल मोटर संबंधी लक्षण दिखाई देते थे। मोटर न्यूरॉन्स के इस चयनात्मक लक्ष्यीकरण से विशिष्ट शिथिल पक्षाघात उत्पन्न होता था—जिसमें संवेदी शिकायतें नहीं होती थीं—जो बाद में महामारी पोलियोमाइलाइटिस का मान्यता प्राप्त लक्षण बन गया।

नैदानिक ​​प्रगति में भी काफी अंतर देखा गया। आर्सेनिक विषाक्तता की शुरुआत हमेशा ही जोखिम के तुरंत बाद तीव्र गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल लक्षणों से होती थी—गंभीर उल्टी, दस्त और पेट दर्द, जो तंत्रिका संबंधी लक्षणों से पहले दिखाई देते थे। ये प्रारंभिक लक्षण पाचन तंत्र पर आर्सेनिक के प्रत्यक्ष विषाक्त प्रभावों को दर्शाते थे। ²⁵

इसके विपरीत, क्लासिक पोलियोमाइलाइटिस आमतौर पर एक सामान्य वायरल संक्रमण जैसी हल्की बुखार वाली बीमारी से शुरू होता है, जिसमें कभी-कभी हल्के गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल लक्षण भी होते हैं, और फिर पक्षाघात शुरू होने से पहले स्पष्ट रूप से ठीक हो जाता है। यह द्विचरणीय पैटर्न एक अलग रोग-शारीरिक प्रक्रिया का संकेत देता है: प्रत्यक्ष रासायनिक विषाक्तता के बजाय, प्रारंभिक वायरल प्रतिकृति के बाद तंत्रिका कोशिकाओं पर आक्रमण। इसके अलावा, आर्सेनिक के मामलों में त्वचा संबंधी लक्षण, हृदय संबंधी प्रभाव और यकृत की कार्यप्रणाली में गड़बड़ी सहित अधिक व्यापक प्रणालीगत प्रभाव दिखाई देते हैं, जो आमतौर पर शुद्ध पोलियोमाइलाइटिस में नहीं देखे जाते हैं।

महामारी विज्ञान के पैटर्न में भी काफी भिन्नता पाई गई। आर्सेनिक विषाक्तता के मामले छिटपुट रूप से सामने आए, जिनमें व्यावसायिक जोखिम के अलावा किसी भी मौसम या जनसांख्यिकीय समूह के प्रति कोई विशेष झुकाव नहीं दिखा। हालांकि, पोलियोमाइलाइटिस के पारंपरिक मामलों में स्पष्ट मौसमी पैटर्न (गर्मी के महीनों में चरम पर) दिखाई दिए, इसने विशिष्ट आयु समूहों को प्रभावित किया और संक्रामक कारणों के अनुरूप व्यक्ति-से-व्यक्ति संचरण पैटर्न प्रदर्शित किए।

इन अंतरों से पता चलता है कि यद्यपि आर्सेनिक युक्त कीटनाशकों ने संभवतः "पोलियोमाइलाइटिस" के रूप में निदान किए गए कुछ ऐतिहासिक मामलों में योगदान दिया होगा, लेकिन 20वीं शताब्दी की प्रमुख महामारियाँ एक अलग घटना का प्रतिनिधित्व करती हैं। सबसे संभावित व्याख्या यह है कि महामारी पोलियोमाइलाइटिस कई कारकों के संयोजन का परिणाम थी: (1) मोटर न्यूरॉन्स को लक्षित करने वाला एक वास्तविक एंटरोवायरस संक्रमण, (2) कीटनाशकों जैसे संभावित पर्यावरणीय सहकारक जो प्रतिरक्षा मॉड्यूलेशन या रक्त-मस्तिष्क अवरोध व्यवधान के माध्यम से संवेदनशीलता या गंभीरता को बढ़ा सकते थे, और (3) विकसित हो रहे नैदानिक ​​वर्गीकरण जिन्होंने समान नैदानिक ​​प्रस्तुतियों को एक ही रोग के नाम के अंतर्गत समूहीकृत किया।

पोलियो के कारण होने वाले पक्षाघात पर पुनर्विचार

अब हम यह पता लगाएंगे कि किस प्रकार विशिष्ट पर्यावरणीय कारकों ने पोलियोवायरस को केंद्रीय तंत्रिका तंत्र तक असामान्य रूप से पहुँचने में सहायक भूमिका निभाई होगी। विशेष रूप से, हम यह जाँच करेंगे कि कीटनाशकों द्वारा आंतों की अवरोधक परत में उत्पन्न व्यवधान, लसीका और प्रतिरक्षा प्रणाली की कार्यप्रणाली में कमी, रक्त के माध्यम से वायरस के प्रसार के गैर-संक्रमणीय मार्ग, बचपन की शारीरिक संरचना और तंत्रिका संवेदनशीलता किस प्रकार परस्पर क्रिया करके पोलियोवायरस को रक्त-मस्तिष्क अवरोध को पार करने और अग्र भाग को क्षति पहुँचाने में सक्षम बनाते हैं।

कीटनाशकों के संपर्क में आने और आंतों की अवरोधक क्रिया में खराबी

पर्यावरण विषाक्त पदार्थों को लंबे समय से उपकला अखंडता को नुकसान पहुंचाने के लिए जाना जाता है, विशेष रूप से आंत में, जहां वे सूक्ष्मजीवों के आक्रमण के खिलाफ शरीर की सबसे महत्वपूर्ण सुरक्षा प्रणालियों में से एक को कमजोर कर सकते हैं। ³⁴ कई अध्ययनों में यह दिखाया गया है कि डीडीटी जैसे ऑर्गेनोक्लोरीन कीटनाशक और क्लोरपाइरिफोस जैसे ऑर्गेनोफॉस्फेट क्लॉडिन, ऑक्लूडिन और ZO-1 जैसे टाइट जंक्शन प्रोटीन को बाधित करते हैं, ये सभी आंतों के मार्ग को अस्तर करने वाली श्लेष्मा अवरोध को बनाए रखने के लिए आवश्यक हैं। ³⁵

कृंतक मॉडलों में, क्लोरपाइरिफ़ोस के दीर्घकालिक कम खुराक के संपर्क में आने से आंत की दीवार में उल्लेखनीय रूप से पतलापन, जंक्शनल प्रोटीन अभिव्यक्ति में कमी और श्लेष्मा सूजन में वृद्धि देखी गई है। ³³ ये परिवर्तन सूक्ष्मजीव स्थानांतरण के प्रणालीगत मार्करों में वृद्धि के साथ सहसंबंधित हैं, जो यह सुझाव देते हैं कि बैक्टीरिया और वायरस जो अन्यथा आंत के भीतर ही सीमित रहते, वे अब प्रणालीगत या गहरे ऊतक क्षेत्रों में प्रवेश करने में सक्षम हैं। ³³

इससे भी अधिक महत्वपूर्ण बात यह है कि ये व्यवधान पर्यावरण की दृष्टि से प्रासंगिक मानी जाने वाली मात्रा में होते हैं, जिसका अर्थ है कि व्यापक कृषि छिड़काव से ग्रामीण आबादी, विशेषकर बच्चों में, जिनकी आंतों की सुरक्षा प्रणाली अभी पूरी तरह से विकसित नहीं हुई थी, ऐसी शारीरिक स्थितियाँ उत्पन्न हो सकती थीं। प्रारंभिक प्रतिरक्षा विकास के हिस्से के रूप में शिशुओं में स्वाभाविक रूप से आंतों की पारगम्यता अधिक होती है, और मातृ एंटीबॉडी तब तक कमियों को पूरा करने में मदद करती हैं जब तक कि बच्चे की अपनी प्रतिरक्षा प्रणाली पूरी तरह से स्थापित नहीं हो जाती। इस पहले से ही अनुकूल स्थिति पर रासायनिक क्षति का अतिरिक्त प्रभाव आंतों के वायरस के लिए आंतों की दीवार को भेदने के लिए एक आदर्श स्थिति उत्पन्न कर सकता है।

इस अवरोधक शिथिलता को और भी जटिल बना रहा है वह उभरता हुआ प्रमाण कि कीटनाशक डिस्बायोसिस का कारण भी बनते हैं—जो आंत के माइक्रोबायोटा का विघटन है जो श्लेष्मा प्रतिरक्षा और अवरोधक मरम्मत को नियंत्रित करता है। सूक्ष्मजीव विविधता, जो उपकला पुनर्जनन और श्लेष्मा प्रतिरक्षा का समर्थन करने के लिए जानी जाती है, अक्सर क्लोरीनयुक्त हाइड्रोकार्बन और भारी धातुओं के संपर्क में आने के बाद कम हो जाती है। डिस्बायोटिक अवस्थाएं निम्न-श्रेणी की आंतों की सूजन को बढ़ावा देती हैं, उपचार में देरी करती हैं और सूजन पैदा करने वाले साइटोकिन्स के उत्पादन को बढ़ाती हैं जो तंग जंक्शनों को और भी बाधित कर सकते हैं। ³⁴ एंटरोवायरल संक्रमण के संदर्भ में, इसका अर्थ है कि पोलियोवायरस के आंत की सीमाओं से बाहर निकलने और पहले दुर्गम तंत्रिका टर्मिनलों या लसीका मार्गों तक पहुंचने की अधिक संभावना होती है।

विषाक्त पदार्थों द्वारा लसीका निकासी और प्रतिरक्षा विनियमन में बाधा

एपिथेलियल परत के अलावा, आंतों की प्रतिरक्षा प्रणाली प्रहरी के रूप में काम करने वाले आंत-संबंधी लिम्फोइड ऊतकों और मेसेंटेरिक लिम्फ नोड्स पर बहुत अधिक निर्भर करती है। ये संरचनाएं रोगजनकों को छानती हैं और गहरे ऊतकों में संक्रमण को रोकने के लिए स्थानीय प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया उत्पन्न करती हैं। हालांकि, सीसा, आर्सेनिक और डीडीटी जैसे प्रतिरक्षाविषाक्त पदार्थों के लगातार संपर्क में रहने से इन कार्यों में कमी देखी गई है। आर्सेनिक के संपर्क में आए मनुष्यों और जानवरों पर किए गए अध्ययनों से टी-कोशिका प्रसार में लगातार कमी, साइटोकाइन सिग्नलिंग में व्यवधान और एंटीबॉडी उत्पादन में कमी देखी गई है। डीडीटी के साथ भी इसी तरह के निष्कर्ष देखे गए, विशेष रूप से कुपोषित कृन्तकों में जहां मामूली संपर्क से भी ह्यूमरल और सेल-मध्यस्थ दोनों प्रतिक्रियाएं दब गईं।

इस प्रकार की प्रतिरक्षा प्रणाली के कमजोर होने का अर्थ यह है कि पोलियोवायरस आंत की दीवार को भेदने के बाद भी, शरीर की द्वितीयक रक्षा प्रणाली खतरे को रोकने के लिए बहुत कमजोर या अव्यवस्थित हो सकती है। मेसेंटेरिक लिम्फ नोड्स में तेजी से निष्क्रिय होने के बजाय, वायरल कण जीवित रह सकते हैं, अपनी संख्या बढ़ा सकते हैं और आसपास के ऊतकों में फैल सकते हैं।

लसीका तंत्र की संरचना इस स्थिति को और भी जटिल बना देती है। आंतों का लसीका सिस्टर्ना काइली में जाता है , जो ऊपरी काठ कशेरुकाओं के सामने स्थित एक छोटा लेकिन महत्वपूर्ण लसीका भंडार है—ठीक उसी स्थान पर जहां छोटे बच्चों में रीढ़ की हड्डी समाप्त होती है। शिशुओं और छोटे बच्चों में, रीढ़ की हड्डी वयस्कों की तुलना में कशेरुका स्तंभ में नीचे (L2-L3 पर) समाप्त होती है, जिससे यह सिस्टर्ना काइली और आसपास के लसीका जल निकासी के करीब आ जाती है। ^यदि आंतों की अवरोधक परत कमजोर हो और प्रतिरक्षा प्रणाली में कमी हो, तो पोलियोवायरस के कण रीढ़ की हड्डी के पास लसीका तंत्र में जमा हो सकते हैं। विष-प्रेरित लसीकाशोथ या फाइब्रोसिस के मामलों में, जहां सामान्य जल निकासी बाधित होती है, इन क्षेत्रों में वायरस की सांद्रता काफी अधिक हो सकती है, जिससे तंत्रिकाओं में प्रवेश की संभावना बढ़ जाती है।

इसके अलावा, विषाक्त पदार्थों को लसीका अंतःकला की कार्यप्रणाली को बाधित करने के लिए जिम्मेदार ठहराया गया है, जिससे सूजन, जल निकासी में बाधा और नोडल अतिवृद्धि हो सकती है - ये सभी कारक वायरल प्रवाह की निरंतरता या पुनर्निर्देशन को सुगम बना सकते हैं। ^{प्रतिरक्षा दमन के साथ मिलकर ,} यह एक ऐसी स्थिति उत्पन्न करता है जहां पोलियोवायरस अपने सामान्य नियंत्रण को दरकिनार करते हुए, प्रणालीगत विषाणु संक्रमण स्थापित किए बिना केंद्रीय तंत्रिका तंत्र तक स्थानीय पहुंच प्राप्त कर सकता है।

मामले को और जटिल बनाने वाली बात यह है कि शिशुओं और छोटे बच्चों की प्रतिरक्षा प्रणाली स्वाभाविक रूप से अपरिपक्व होती है। उनकी टी-कोशिकाओं का भंडार अभी भी विकसित हो रहा होता है, श्लेष्मा में IgA का उत्पादन सीमित होता है, और जन्म के बाद मातृ एंटीबॉडी पर उनकी निर्भरता कम होने लगती है। इस संदर्भ में, बच्चों में आंतों की कार्यप्रणाली या प्रतिरक्षा संकेतों में मामूली गड़बड़ी भी—चाहे कीटनाशकों के कारण हो या कुपोषण के कारण—रोग के बने रहने और तंत्रिका तंत्र में संक्रमण की संभावना को काफी हद तक बढ़ा सकती है।

एंटरोवायरस न्यूरोइनवेजन के गैर-हेमेटोजेनस मार्ग

दशकों तक यह माना जाता था कि पोलियोवायरस केंद्रीय तंत्रिका तंत्र तक केवल रक्तप्रवाह के माध्यम से पहुँचता है, और अधिक पारगम्यता वाले स्थानों पर रक्त-मस्तिष्क अवरोध को पार करता है। हालाँकि, व्यापक पशु अनुसंधान ने प्रदर्शित किया है कि पोलियोवायरस परिधीय तंत्रिकाओं का उपयोग करके सीधे रीढ़ की हड्डी तक पहुँचने में सक्षम है, ठीक उसी तरह जैसे रेबीज वायरस करता है। मानव पोलियोवायरस रिसेप्टर (CD155) व्यक्त करने वाले ट्रांसजेनिक चूहों में ^, पोलियोवायरस के साथ सीधे अंतःमांसपेशी टीकाकरण से इंजेक्शन स्थल को तंत्रिका आपूर्ति करने वाले तंत्रिका मार्ग के साथ मोटर न्यूरॉन संक्रमण का एक अनुमानित पैटर्न बनता है। संबंधित परिधीय तंत्रिका को काटने से उस तरफ केंद्रीय तंत्रिका तंत्र का संक्रमण समाप्त हो जाता है, जिससे यह सिद्ध होता है कि वायरस रक्तप्रवाह के बजाय अक्षों के माध्यम से पहुँचाया गया था। ⁴⁴

प्रतिगामी अक्षीय परिवहन एक अत्यंत कुशल कोशिकीय तंत्र है जो परिधीय तंत्रिकाओं को संकेत देने वाले अणुओं—और दुर्भाग्यवश, रोगजनकों—को कोशिका शरीर तक वापस ले जाने में सक्षम बनाता है। पोलियोवायरस इस तंत्र का उपयोग परिधि से रीढ़ की हड्डी के अग्र भाग तक यात्रा करने के लिए करता है। विशेष रूप से, पोलियोवायरस कणों को अक्षों के अंदर सूक्ष्म नलिकाओं के साथ तंत्रिका कोशिका की ओर यात्रा करते हुए देखा गया है। ⁴⁵ यह प्रक्रिया विशेष रूप से मोटर न्यूरॉन्स में स्पष्ट होती है, जो स्वाभाविक रूप से तीव्र प्रतिगामी परिवहन का समर्थन करने के लिए प्रवण होते हैं।

यह तंत्र पोलियोमाइलाइटिस के कई नैदानिक ​​लक्षणों की व्याख्या करता है, जिसमें उत्तेजना पोलियोमाइलाइटिस भी शामिल है, जिसमें इंजेक्शन लगवाने वाले या मांसपेशियों में चोट लगने वाले बच्चों में इंजेक्शन स्थल के प्रभावित अंग में पक्षाघात विकसित हो जाता है। यह स्थानीयकृत शुरुआत रक्तजनित प्रसार के साथ असंगत है, लेकिन तंत्रिका परिवहन के साथ पूरी तरह से संगत है। ⁴⁹ इसके अलावा, टॉन्सिल्लेक्टोमी के बाद बल्बर पोलियोमाइलाइटिस की घटना को भी इसी तरह समझा जा सकता है: शल्य चिकित्सा चोट ग्लोसोफेरिंजियल और वेगस तंत्रिका सिरों को एंटरोवायरस के संपर्क में लाती है, जो फिर मेडुला ऑबलोंगाटा तक थोड़ी दूरी तय करते हैं (रक्त या सेरेब्रोस्पाइनल द्रव मार्गों के माध्यम से लंबे समय तक विरेमिया की आवश्यकता को दरकिनार करते हुए)।

चूंकि पाचन तंत्र स्वायत्त और संवेदी तंत्रिकाओं (जिनमें वेगस तंत्रिका, श्रोणि स्प्लेनिक तंत्रिका और सहानुभूति तंत्रिका श्रृंखला शामिल हैं) से भरपूर होता है, इसलिए आंत की दीवार से निकलने वाले आंत्र वायरस आसानी से आस-पास के तंत्रिका सिरों को संक्रमित कर सकते हैं और रीढ़ की हड्डी तक इसी तरह की यात्रा शुरू कर सकते हैं। कीटनाशकों द्वारा प्रेरित उपकला क्षति या सूजन इन तंत्रिकाओं द्वारा वायरस के अवशोषण को बढ़ा सकती है। इसके अतिरिक्त ^, तंत्रिका क्षति, चाहे यांत्रिक हो या रासायनिक, पोलियोवायरस रिसेप्टर्स की अभिव्यक्ति को बढ़ाने और एक्सोनल परिवहन तंत्र को सक्रिय करने के लिए जानी जाती है, जिससे केंद्रीय तंत्रिका तंत्र पर आक्रमण की गति तेज हो सकती है।

प्रारंभिक बचपन में शारीरिक संवेदनशीलता

बचपन के शुरुआती दौर में, रीढ़ की हड्डी, लसीका जल निकासी और आंत-तंत्रिका इंटरफ़ेस की अनूठी शारीरिक संरचना यह समझाने में सहायक हो सकती है कि बच्चे पक्षाघाती पोलियो से असमान रूप से क्यों प्रभावित होते थे। जन्म के समय, रीढ़ की हड्डी वयस्कता की तुलना में कशेरुका स्तंभ में काफी नीचे तक फैली होती है, जो अक्सर L3 कशेरुका के पास समाप्त होती है। जैसे-जैसे बच्चा बढ़ता है, कशेरुका स्तंभ रीढ़ की हड्डी की तुलना में अधिक तेज़ी से लंबा होता जाता है, जो वयस्कता तक L1-L2 पर समाप्त हो जाता है।

इसका अर्थ यह है कि छोटे बच्चों में, रीढ़ की निचली हड्डी आंतों और सिस्टर्ना काइली जैसी रेट्रोपेरिटोनियल संरचनाओं के बहुत करीब होती है। लम्बोसैक्रल रीढ़ की हड्डी का अग्र भाग—जो निचले अंगों की गति को नियंत्रित करता है और पोलियो से सबसे अधिक प्रभावित क्षेत्र है—शारीरिक रूप से आंतों और लसीका ऊतकों के निकट होता है जो विषाक्त पदार्थों के संपर्क में आने के प्रति संवेदनशील होते हैं। यदि पोलियोवायरस आंत से किसी बाधित अवरोध के माध्यम से बाहर निकल जाता है और लसीका नलिका निस्पंदन को पार कर जाता है, तो यह छोटे बच्चों में आसानी से स्थानीय गैंग्लिया या उस क्षेत्र को तंत्रिका आपूर्ति करने वाली रीढ़ की तंत्रिका जड़ों तक पहुंच सकता है। वायरल संक्रमण और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) के बीच कम शारीरिक दूरी, पैर-केंद्रित पक्षाघात का कारण हो सकती है।

नैदानिक ​​अवलोकन इस शारीरिक निकटता के कार्यात्मक महत्व का प्रत्यक्ष समर्थन करते हैं। मल के अत्यधिक जमाव के साथ गंभीर कब्ज को कॉडा इक्विना सिंड्रोम का कारण बनते हुए देखा गया है, जिसके परिणामस्वरूप निचले अंगों में कमजोरी, संवेदी विकार और पक्षाघात होता है - विशेष रूप से पैरों को प्रभावित करता है - जबकि ऊपरी अंगों और श्वसन मांसपेशियों को प्रभावित नहीं करता है। एक युवा रोगी के एक मामले में, अन्य रीढ़ संबंधी विकारों को खारिज करने के बाद, कब्ज और मल के जमाव के कारण कॉडा इक्विना सिंड्रोम के साथ निचले अंगों में तंत्रिका संबंधी विकार उत्पन्न हुए।

इससे यह स्पष्ट होता है कि आंतों में स्थानीय फैलाव या दबाव, निचले अंगों को तंत्रिका आपूर्ति करने वाली तंत्रिका संरचनाओं को सीधे प्रभावित कर सकता है, क्योंकि निचले पेट और श्रोणि में उनकी स्थानिक स्थिति निकट होती है। छोटे बच्चों में, जहाँ रीढ़ की हड्डी और भी नीचे (L2-L3 के पास) समाप्त होती है, यह संवेदनशीलता और भी बढ़ जाती है, जो इस बात का एक यांत्रिक उदाहरण प्रस्तुत करती है कि कैसे आंतों में व्यवधान—चाहे यांत्रिक फैलाव, सूजन, विषाक्त पदार्थों के संपर्क, लसीका रिसाव या वायरल संक्रमण के कारण हो—पैरों की गति को नियंत्रित करने वाली अग्र सींग कोशिकाओं को विशेष रूप से प्रभावित कर सकता है।

हालांकि बच्चों में गंभीर मल अवरोध के कारण कॉडा इक्विना सिंड्रोम और निचले अंगों के पक्षाघात के मामले सामने आए हैं (उदाहरण के लिए, एक 12 वर्षीय लड़के में अन्य रीढ़ संबंधी विकारों को छोड़कर, अत्यधिक कब्ज के कारण सीईएस हुआ), वयस्कों में इस तरह का प्रत्यक्ष कारण कम ही देखने को मिलता है, जहां सीईएस आमतौर पर अपक्षयी या आघातजन्य कारणों से होता है। यह आयु-विशिष्ट पैटर्न प्रारंभिक बचपन में इस अनूठी शारीरिक कमजोरी की घटना को और अधिक उजागर करता है, जहां रीढ़ की हड्डी का निचला सिरा लम्बोसैक्रल मोटर न्यूरॉन्स को आंतों की संरचनाओं के करीब लाता है।

पर्यावरणीय विषैले पदार्थ और तंत्रिका तंत्र की संवेदनशीलता

अंत में, और शायद सबसे खतरनाक रूप से, पर्यावरणीय विष पोलियोवायरस के लक्षित ऊतक पर सीधे प्रभाव डाल सकते हैं: रीढ़ की हड्डी के अग्र भाग के मोटर न्यूरॉन्स। आर्सेनिक, सीसा और कुछ कीटनाशकों के न्यूरोटॉक्सिक प्रोफाइल अच्छी तरह से प्रलेखित हैं, जिनमें मोटर न्यूरोपैथी और एक्सोनल डीजेनरेशन उत्पन्न करने की क्षमता शामिल है। ⁴³ बीसवीं शताब्दी के आरंभिक शव परीक्षण अध्ययनों और नैदानिक ​​रिपोर्टों में आर्सेनिक पक्षाघात के ऐसे मामले दर्ज हैं जो शारीरिक वितरण और ऊतक विकृति विज्ञान दोनों में पोलियोमाइलाइटिस के समान हैं। ये रसायन माइटोकॉन्ड्रियल कार्य को बाधित कर सकते हैं, ऑक्सीडेटिव तनाव उत्पन्न कर सकते हैं, आयन चैनल होमियोस्टेसिस को बाधित कर सकते हैं और एक्सोनल परिवहन को कम कर सकते हैं—ये सभी कारक मोटर न्यूरॉन की संक्रमण से लड़ने की क्षमता को कमजोर करते हैं।

इस बात के भी प्रमाण हैं कि न्यूरोटॉक्सिक तनाव तंत्रिका झिल्लियों पर आसंजन अणुओं और वायरल रिसेप्टर्स की अभिव्यक्ति को बढ़ाता है। रासायनिक जोखिम से प्रेरित तंत्रिका तंत्र में सूजन संबंधी संकेत, मोटर न्यूरॉन्स और ग्लियल कोशिकाओं पर पोलियोवायरस रिसेप्टर, CD155 के अपग्रेडेशन का कारण बन सकते हैं। ⁴⁹ तनावग्रस्त न्यूरॉन्स में प्रतिगामी परिवहन दर भी बढ़ जाती है, जिससे परिधीय तंत्रिका सिरों तक पहुंचने वाले किसी भी वायरस की गति तेज हो सकती है। ⁴⁹

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, ऑर्गेनोफॉस्फेट कीटनाशकों के संपर्क में आने वाले पशु मॉडल में पिछले अंगों का पक्षाघात और रीढ़ की हड्डी में क्षति देखी गई है जो प्रारंभिक चरण के पोलियोमाइलाइटिस से अप्रभेद्य है। ²⁵ यह न केवल यह दर्शाता है कि ये रसायन पोलियो के प्रभावों की नकल कर सकते हैं, बल्कि यह भी कि वे वायरल रोगजनन में सहकारक के रूप में कार्य कर सकते हैं। चयापचय संबंधी क्षति से जूझ रहा एक न्यूरॉन संक्रमण को रोकने के लिए आवश्यक आंतरिक एंटीवायरल प्रतिक्रिया देने में असमर्थ हो सकता है। इस अर्थ में, कीटनाशक के संपर्क में आने से मोटर न्यूरॉन्स अधिक संवेदनशील और अधिक असुरक्षित दोनों हो जाते हैं।

शारीरिक परिश्रम और वायरस के प्रसार में सहायक कारक

रासायनिक और शारीरिक प्रवृत्तियों के अलावा, पोलियो महामारी के चरम पर सबसे अधिक रिपोर्ट किए गए व्यवहार संबंधी जोखिम कारकों में से एक अत्यधिक शारीरिक परिश्रम था। 1940 और 1950 के दशक के ऐतिहासिक विवरणों और सार्वजनिक स्वास्थ्य पोस्टरों में माता-पिता से आग्रह किया गया था कि वे गर्मियों के महीनों के दौरान, विशेष रूप से पोलियोवायरस के प्रसार के ज्ञात समय में, बच्चों को "अत्यधिक थकावट" या "अत्यधिक परिश्रम" से बचाएं। ^यह सलाह केवल सुनी-सुनाई बातों पर आधारित नहीं थी - यह नैदानिक ​​अवलोकनों के बढ़ते समूह पर आधारित थी जो यह सुझाव देते थे कि अत्यधिक मांसपेशियों की गतिविधि पक्षाघाती पोलियो विकसित होने के जोखिम को बढ़ा सकती है ^।46

यह संबंध उत्तेजनाजन्य पोलियो में वैज्ञानिक समर्थन प्राप्त करता है। ऐसे मामलों में, मांसपेशियों के ऊतकों को चोट, चाहे इंजेक्शन, आघात या तीव्र शारीरिक गतिविधि के माध्यम से हो, मोटर न्यूरॉन्स के साथ पोलियोवायरस के अवशोषण और प्रतिगामी परिवहन को सुगम बनाती प्रतीत होती है। ट्रांसजेनिक चूहे मॉडल में किए गए अध्ययनों से पता चलता है कि मांसपेशियों की चोट परिधीय तंत्रिकाओं के साथ रीढ़ की हड्डी में पोलियोवायरस की यात्रा को तेज करती है, संभवतः चोट के स्थान पर वायरल प्रतिकृति को बढ़ाकर और एक्सोनल परिवहन को उत्तेजित करके। ⁴⁹

तंत्रिकाओं पर सीधे आक्रमण के अलावा, ज़ोरदार शारीरिक गतिविधि से आंतों की अवरोधक परत भी प्रभावित होती है। व्यायाम के कारण होने वाली स्प्लेनिक हाइपोपरफ्यूज़न (जिसमें रक्त प्रवाह आंत से मांसपेशियों की ओर मुड़ जाता है) उपकला की अखंडता को नुकसान पहुंचा सकती है और आंतों की पारगम्यता को बढ़ा सकती है। सूजन आंत्र रोग से पीड़ित रोगियों में, उच्च तीव्रता वाले व्यायाम से श्लेष्मा की सूजन बढ़ जाती है और आंतों की परत के पार सूक्ष्मजीवों का स्थानांतरण बढ़ जाता है। ऐसे बच्चे में जिसकी आंत पहले से ही कीटनाशकों के संपर्क या वायरल प्रतिकृति के कारण सूजन से ग्रस्त है, अतिरिक्त शारीरिक तनाव से वायरस के कण आंत से बाहर निकलकर परिधीय लसीका वाहिकाओं या तंत्रिका तंत्र में फैल सकते हैं।

इसके अलावा, शारीरिक परिश्रम से मांसपेशियों को होने वाली क्षति स्थानीय सूजन प्रतिक्रियाओं को प्रेरित कर सकती है जो CD155 रिसेप्टर अभिव्यक्ति को बढ़ाती है, वही अणु जिसका उपयोग पोलियोवायरस न्यूरॉन्स में प्रवेश करने के लिए करता है। चोट से संबंधित सूजन कोशिकीय मरम्मत प्रतिक्रिया के हिस्से के रूप में एक्सोनल परिवहन क्षमता को भी बढ़ाती है, जिससे वायरल कण रीढ़ की हड्डी की ओर अधिक तेज़ी से बढ़ सकते हैं। ⁴⁹ इस प्रकार, शारीरिक गतिविधि की यांत्रिक क्रिया न केवल एक तनाव कारक के रूप में कार्य करती है, बल्कि तंत्रिका वायरल पहुंच को सुगम बनाने का काम भी करती है, विशेष रूप से कीटनाशकों के संपर्क में आने वाले युवा, सक्रिय बच्चों में।

संक्षेप में, पोलियो के मौसम में अत्यधिक परिश्रम से बचने की ऐतिहासिक सलाह भले ही गलत जानकारी पर आधारित प्रतीत होती हो, लेकिन वास्तव में यह घटना की व्यावहारिक समझ को दर्शाती है। आंतों की गड़बड़ी, प्रणालीगत सूजन और यांत्रिक रूप से प्रेरित तंत्रिका सक्रियता का संयुक्त प्रभाव पोलियोवायरस पक्षाघात के प्रति बहुआयामी संवेदनशीलता में एक और महत्वपूर्ण पहलू जोड़ता है।

निष्कर्ष

यदि इस शोधपत्र में उल्लिखित परिकल्पना सही है, तो यह वायरोलॉजी की सबसे लंबे समय से चली आ रही पहेलियों में से एक को सुलझा देगी: 20वीं शताब्दी के आरंभ से मध्य तक, कई असंबंधित वायरस—जिनमें इकोवायरस, कॉक्ससैकी वायरस, एंटरोवायरस डी68 और एंटरोवायरस 71 शामिल हैं—बच्चों में आश्चर्यजनक रूप से समान तंत्रिका संबंधी परिणाम क्यों उत्पन्न करने लगे? ये पक्षाघात संबंधी सिंड्रोम, जो अक्सर चिकित्सकीय रूप से पोलियोमाइलाइटिस से अप्रभेद्य होते हैं, बढ़ती आवृत्ति और भौगोलिक प्रसार के साथ उभरे, जिससे उन शोधकर्ताओं को आश्चर्य हुआ जो पहले पोलियोवायरस को एक विशिष्ट रूप से तंत्रिका संबंधी रोगजनक मानते थे।

सन् 1960 में ही, इलिनोइस स्टेट मेडिकल सोसायटी की 120वीं वार्षिक बैठक के दौरान इस घटना पर सार्वजनिक रूप से चर्चा की गई थी, जहाँ इस बात पर चिंता व्यक्त की गई थी कि कई एंटरोवायरस अब बच्चों में पोलियो जैसी लकवाग्रस्त स्थिति पैदा करने में सक्षम हैं। ⁶⁰ यदि केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में प्रवेश का वास्तविक तंत्र केवल वायरल उत्परिवर्तन या ट्रॉपिज्म के बजाय साझा शारीरिक और विषैले कमजोरियों से जुड़ा है, तो यह तर्कसंगत है कि आंत में मौजूद कोई भी एंटरोवायरस सही परिस्थितियों में लसीका रिसाव, तंत्रिका आक्रमण या स्थानीय सूजन के माध्यम से रीढ़ की हड्डी तक उसी तरह पहुँच सकता है। यह व्याख्या इस विसंगति को दूर करती है और यहाँ प्रस्तावित बहुआयामी मॉडल का और समर्थन करती है।

कीटनाशक-प्रेरित आंतों की बाधा में खराबी, लसीका तंत्र में क्षति, तंत्रिका परिवहन, बच्चों में शारीरिक संवेदनशीलता, प्रत्यक्ष तंत्रिका संवेदीकरण और शारीरिक परिश्रम के माध्यम से यांत्रिक सुगमता - ये छह तंत्र मिलकर पोलियोवायरस रोगजनन के पारंपरिक विषाणु-आधारित मॉडल को व्यापक चुनौती देते हैं। साक्ष्य बताते हैं कि पक्षाघात मुख्य रूप से रक्त-मस्तिष्क अवरोध के उल्लंघन में परिणत होने वाले रक्तजनित मार्ग से नहीं होता है। इसके बजाय, यह कहीं अधिक संभावना है कि पोलियोवायरस आंत में या उसके आस-पास के तंत्रिका सिरों पर स्थानीय आक्रमण के माध्यम से केंद्रीय तंत्रिका तंत्र तक पहुँचता है, जो पर्यावरणीय विषाक्त पदार्थों द्वारा कमजोर हो जाते हैं और कभी-कभी तीव्र शारीरिक गतिविधि द्वारा बढ़ जाते हैं।

रीढ़ की हड्डी के निचले हिस्से के अग्र भाग को लगातार निशाना बनाए जाने से—भले ही वहाँ रक्त प्रवाह सीमित हो और शारीरिक संरचना अपेक्षाकृत सुरक्षित हो—रक्तप्रवाह के माध्यम से पूरे शरीर में संक्रमण फैलने की संभावना और भी कम हो जाती है। इसके बजाय, चोट का पैटर्न सीधे तंत्रिका तक पहुँचने और प्रतिगामी परिवहन के साथ अधिक संगत है, विशेष रूप से बचपन की अनूठी शारीरिक संरचना में—एक छोटी यात्रा जो उत्तेजना और बल्बर पोलियो के संक्षिप्त दृष्टिकोण को दर्शाती है। इसी प्रकार, कीटनाशकों और अन्य विषाक्त पदार्थों द्वारा उत्पन्न प्रतिरक्षा और उपकला संबंधी व्यवधान वायरल के पलायन, प्रसार और तंत्रिका में प्रवेश के लिए आवश्यक सीमा को कम कर देते हैं।

यह मॉडल न केवल ऐतिहासिक और प्रायोगिक अवलोकनों के साथ बेहतर तालमेल बिठाता है, बल्कि पक्षाघातकारी पोलियो (और अन्य हानिकारक एंटरोवायरस) को समाप्त करने के साधन के रूप में केवल वायरल उन्मूलन पर ध्यान केंद्रित करने के दृष्टिकोण पर पुनर्विचार करने का आह्वान भी करता है। यह समझना कि पर्यावरणीय कारक शरीर को गंभीर परिणामों के लिए कैसे तैयार करते हैं, रोकथाम के लिए नई रणनीतियाँ विकसित कर सकता है, जिनमें रासायनिक जोखिम और आहार संबंधी प्रतिरोधक क्षमता से संबंधित रणनीतियाँ शामिल हैं। ऐसा करने से, हम पोलियोमाइलाइटिस की अधिक व्यापक समझ प्राप्त कर सकते हैं और उन अन्य तंत्रिका संबंधी रोगों पर पुनर्विचार करने का मार्ग प्रशस्त कर सकते हैं जिन्हें पहले पूरी तरह से वायरल मूल का माना जाता था।

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