'सहज रसायन विज्ञान' अल्जाइमर ड्राइव कर सकता है
दशकों के शोध के बावजूद, अल्जाइमर रोग अभी भी कई रहस्यों को समेटे हुए है। हाल के एक अध्ययन में पूछा गया है कि क्या प्रोटीन के रसायन विज्ञान में सहज परिवर्तन अल्जाइमर के न्यूरोलॉजिकल हॉलमार्क को समझाने में मदद कर सकते हैं।
अल्जाइमर रोग मनोभ्रंश का सबसे आम रूप है; यह वर्तमान में संयुक्त राज्य अमेरिका में अनुमानित 5.5 मिलियन लोगों को प्रभावित करता है।
जैसा कि यह खड़ा है, कोई इलाज नहीं है, और शोधकर्ता अभी भी अल्जाइमर के टिक के साथ पकड़ में आने की कोशिश कर रहे हैं।
चिकित्सा अनुसंधान का मुख्य फोकस अल्जाइमर मस्तिष्क के प्रोटीन-आधारित मार्कर, सजीले टुकड़े और स्पर्शरेखाएं हैं।
में प्रकाशित एक हालिया पत्र ACS केंद्रीय विज्ञान, पूछता है कि क्या ये विशेषताएं "सहज रसायन विज्ञान" के रूप में संदर्भित होने के कारण हो सकती हैं।
सजीले टुकड़े और स्पर्शरेखा
सजीले टुकड़े में एक प्रोटीन होता है जिसे बीटा-एमाइलॉयड कहा जाता है। आमतौर पर, इस प्रोटीन को कोशिकाओं द्वारा दूर किया जाता है, लेकिन अल्जाइमर के मस्तिष्क में, यह तंत्रिका कोशिकाओं के बीच के गुच्छों में एक साथ चिपक जाता है।
ताऊ नामक प्रोटीन न्यूरोफिब्रिलरी टैंगल्स बनाता है, जो मस्तिष्क की कोशिकाओं के अंदर विकसित होता है। ताऊ सूक्ष्मनलिकाएं से जुड़ा होता है, जो लंबी, पतली, ट्यूबलर संरचनाएं होती हैं जो कोशिका को सहायता प्रदान करती हैं।
अल्जाइमर में, ताऊ को बदल दिया जाता है, और सूक्ष्मनलिकाएं सही ढंग से नहीं बन सकती हैं; इसके बजाय, वे मुड़ तंतु बनाते हैं।
अल्जाइमर के प्रोटीन मार्करों की अपेक्षाकृत अच्छी समझ के बावजूद, यह अभी भी स्पष्ट नहीं है कि वे क्यों विकसित होते हैं।
वर्तमान अध्ययन के प्रमुख शोधकर्ता प्रो। रयान आर। जूलियन बताते हैं, “बीटा-एमिलॉइड बिल्डअप पर आधारित प्रमुख सिद्धांत दशकों से है, और उस सिद्धांत पर आधारित दर्जनों नैदानिक परीक्षणों का प्रयास किया गया है, लेकिन सभी विफल रहे हैं। ”
लाइसोसोमल स्टोरेज
यद्यपि सजीले टुकड़े और स्पर्शरेखा लगभग घरेलू नाम हैं, अल्जाइमर रोग का एक अन्य पहलू कम प्रसिद्ध है: लाइसोसोमल भंडारण।
कोशिकाओं के भीतर पाए जाने वाले लाइसोसोम अनिवार्य रूप से एंजाइमों के बैग होते हैं। वे पुराने या टूटे हुए प्रोटीन को काटकर और पुनर्नवीनीकरण किए जाने वाले घटक भागों को भेजकर सेलुलर अपशिष्ट निपटान प्रणाली के रूप में कार्य करते हैं।
कभी-कभी, लाइसोसोम विफल हो जाते हैं - यदि आनुवंशिक उत्परिवर्तन उनके किसी भी एंजाइम के निर्माण में हस्तक्षेप करते हैं, तो यह लाइसोसोम भंडारण के रोगों का उत्पादन करता है।
इन दुर्लभ स्थितियों में, प्रोटीन टूटने के लिए लाइसोसोम में प्रवेश करते हैं, लेकिन क्योंकि संबंधित एंजाइम दोषपूर्ण है या कोई भी नहीं है, प्रोटीन बस लाइसोसोम के अंदर रखा जाता है, इसे कार्य करने से रोकता है। सेल इस त्रुटि को नोट करता है और एक नया लाइसोसोम बनाता है। यदि वह भी विफल हो जाता है, तो प्रक्रिया को दोहराया जाता है।
समय के साथ, कोशिका दोषपूर्ण लाइसोसोम से भर जाती है और मर जाती है। यदि यह न्यूरॉन्स में होता है - जो विभाजित नहीं होते हैं - जब वे मर जाते हैं, तो उन्हें प्रतिस्थापित नहीं किया जाता है।
"जिन लोगों के दिमाग में लाइसोसोमल स्टोरेज डिसऑर्डर [...] है और जिन लोगों को अल्जाइमर की बीमारी है, उनके दिमाग भी लाइसोसोमल स्टोरेज के समान हैं।"
जूलियन के प्रो
अध्ययन के लेखकों के अनुसार, इन समानताओं में "असफल लाइसोसोमल निकायों का विपुल भंडारण, सीने में सजीले टुकड़े का संचय, और न्यूरोफिब्रिलरी tangles का गठन शामिल है।"
वे जारी रखते हैं, "वास्तव में, लाइसोसोमल स्टोरेज (न्यूरॉन्स में) की इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी छवियों को स्कैन करना दोनों रोगों के बीच लगभग अविभाज्य है।"
सूक्ष्म, सहज रसायन
कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, रिवरसाइड के शोधकर्ताओं का मानना है कि बीटा-एमिलॉइड और ताऊ रासायनिक परिवर्तनों से गुजरते हैं जो लाइसोसोम को टूटने से रोकते हैं; विशेष रूप से, वे आइसोमेरिज़ेशन या एपिमेरिज़ेशन से गुजरते हैं।
इन दोनों रासायनिक परिवर्तनों में, जो अनायास हो सकता है, प्रोटीन बनाने वाले अमीनो एसिड को बदल दिया जाता है।
परिवर्तन सूक्ष्म हैं, लेकिन वे अत्यधिक विशिष्ट एंजाइमों को टूटने से रोकने के लिए पर्याप्त हैं। प्रो। जूलियन बताते हैं कि यह "अपने दाहिने हाथ पर बाएं हाथ के दस्ताने को फिट करने की कोशिश करने जैसा है।"
स्वतःस्फूर्त रासायनिक परिवर्तन लंबे समय तक रहने वाले प्रोटीन में होने की संभावना है, जैसे कि अल्जाइमर में शामिल।
हालांकि वैज्ञानिकों को पता है कि प्रो-जूलियन के अनुसार, बीटा-एमिलॉइड और ताऊ इन परिवर्तनों का अनुभव करते हैं, "किसी ने भी यह नहीं देखा है कि क्या ये संशोधन लाइसोसोम को प्रोटीन को तोड़ने में सक्षम होने से रोक सकते हैं।"
महत्वपूर्ण रूप से, सजीले टुकड़े का निर्माण सजीले टुकड़े के निर्माण से पहले होता है, जो लेखक मानते हैं कि लाइसोसोम शिथिलता एक कारण भूमिका निभा सकती है।
आइसोमर्स और एपिमर्स
द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री और तरल क्रोमैटोग्राफी का उपयोग करते हुए, वैज्ञानिकों ने अनुमान लगाया कि बीटा-एमाइलॉइड और ताऊ के आइसोमेरिज्ड या एपिमेरिज्ड संस्करण, जैसा कि भविष्यवाणी की गई थी, लाइसोसोमल एंजाइमों द्वारा नहीं तोड़ा गया था।
उन्होंने जीवित माउस कोशिकाओं के लाइसोसोम में परीक्षण भी चलाया। एक बार फिर, रासायनिक रूप से परिवर्तित प्रोटीन लाइसोसोम की एंजाइमिक शक्तियों के लिए अभेद्य थे।
"लंबे समय तक जीवित रहने वाले प्रोटीन अधिक समस्याग्रस्त हो जाते हैं क्योंकि हम उम्र के साथ कम हो सकते हैं और अल्जाइमर [...] में देखे गए लाइसोसोमल स्टोरेज के लिए जिम्मेदार हो सकते हैं। अगर हम सही हैं, तो इस बीमारी के इलाज और रोकथाम के लिए नए रास्ते खुलेंगे। ”
जूलियन के प्रो
लेखकों को उम्मीद है कि यह ताजा दृष्टिकोण, एक दिन, अल्जाइमर दवाओं की एक नई लहर उत्पन्न कर सकता है।
प्रो। जूलियन का मानना है कि प्रोटीन के पुनर्चक्रण से लाइसोसोमल स्टोरेज को रोका जा सकता है "ताकि वे इन रासायनिक संशोधनों से गुजरने के लिए लंबे समय तक बैठे न रहें। वर्तमान में, इस रीसाइक्लिंग को प्रोत्साहित करने के लिए कोई भी दवा उपलब्ध नहीं है। "
यह अध्ययन अल्जाइमर रोग कैसे और क्यों शुरू हो सकता है, के बारे में ताजा जानकारी प्रदान करता है। लेकिन, क्योंकि यह पहली बार है जब एक अध्ययन ने ताओ और बीटा-एमिलॉइड में लाइसोसोमल भंडारण और सहज रासायनिक परिवर्तनों की जांच की है, यह प्रभावी हस्तक्षेप की ओर जाने से पहले कुछ समय होगा।
