Monocrotaline
মনোক্রোটালাইন (এমসিটি) হল একটি পাইরোলিজিডিন অ্যালকালয়েড যা ক্রোটালারিয়া বংশের উদ্ভিদে উপস্থিত থাকে। এই প্রজাতিগুলি অ্যামিনো অ্যাসিড থেকে এমসিটি সংশ্লেষিত করতে পারে এবং বিভিন্ন জীবের যকৃত, ফুসফুস এবং কিডনির ক্ষতি করতে পারে। বি. এম. পি. আর. 2 রিসেপ্টরগুলির সাথে এম. সি. টি-র বন্ধন হওয়ার পরে প্রাথমিক চাপের কারণগুলি আন্তঃকোষীয় মুক্ত হয় এবং উচ্চতর এম. এ. পি. কে ফসফোরিলেশন মাত্রা প্ররোচিত হয়, যা হোমো স্যাপিয়েন্সে ক্যান্সারের কারণ হতে পারে। এমসিটি জারণের মাধ্যমে ইঁদুরের মধ্যে ডিটক্সিফাই করা যেতে পারে, তারপরে গ্লুটাথিয়ন-সংযোগ এবং হাইড্রোলাইসিস করা যেতে পারে। এমসিটি-র উৎপত্তি ক্রোটালারিয়া গণের নির্দিষ্ট প্রজাতির বীজে ঘটে, উদাহরণস্বরূপ, ক্রোটালারিয়া স্পেকটেবিলিস এবং ক্রোটালারিয়া মিউক্রোনাটা। এমসিটি কীটনাশক বৈশিষ্ট্যযুক্ত একটি রাসায়নিক এবং তাই শিকারীদের প্রতিরোধ করার জন্য একটি প্রতিরক্ষা ব্যবস্থা হিসাবে কাজ করে। তবে, এটি স্তন্যপায়ী প্রাণী এবং পাখিদের বিষক্রিয়ার কারণও হতে পারে। প্রজাপতি ইউথেইসা অরনাট্রিক্সও এমসিটি থেকে সুরক্ষা হিসাবে ব্যবহার করে উপকৃত হয়। প্রজাপতির লার্ভা প্রায় একচেটিয়াভাবে ক্রোটালারিয়া বীজ খায়, যেখানে তাদের শরীরে এমসিটি জমা হয়। এইভাবে, তারা তাদের বাকি জীবনের জন্য মাকড়সার মতো শিকারী থেকে সুরক্ষিত থাকে (এমনকি প্রজাপতি হিসাবে পিউপেশনের পরেও)। বিষাক্ততা এমসিটি একটি তীব্র বিষাক্ত পদার্থ। এম. সি. টি-র বিষাক্ততা ডোজ-নির্ভর, এবং এটি অঙ্গ এবং জেনেটিক উপাদান (জিনোটক্সিসিটি) উভয়েরই ক্ষতি করতে পারে। যে অঙ্গগুলি লক্ষ্য করা হবে সেগুলি হল লিভার (হেপাটোটক্সিসিটি), কিডনি (নেফ্রোটক্সিসিটি) এবং ফুসফুস (নিউমোটোক্সিসিটি)। ইউরোপীয় কেমিক্যাল এজেন্সি (ইসিএইচএ) অনুসারে, এমসিটি মৌখিক গ্রহণের জন্য 3য় শ্রেণীর বিষাক্ততা এবং কার্সিনোজেনিসিটির জন্য 2য় শ্রেণীর বিষাক্ততার মধ্যে পড়ে। গবেষণায় এই সিদ্ধান্তে উপনীত হয়েছে যে, এমসিটি গ্রহণের ফলে সেন্ট্রিলোবুলার নেক্রোসিস, পালমোনারি ফাইব্রোসিস এবং রক্তে ইউরিয়া নাইট্রোজেন বৃদ্ধি পাবে। এই সিদ্ধান্তগুলি এই গবেষণার সময় ব্যবহৃত মডেলগুলির উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে কারণ এই প্রভাবগুলি মানুষের পরিবর্তে ইঁদুরের মধ্যে ঘটেছিল। গবেষণার সময় এটিও সিদ্ধান্ত নেওয়া হয়েছিল যে ইঁদুরের তুলনায় ইঁদুরগুলি এমসিটি-র প্রতি বেশি স্থিতিস্থাপক, যার অর্থ ইঁদুরের চেয়ে বেশি ইঁদুর পরীক্ষায় বেঁচে গেছে। এম. সি. টি-র জৈবসংশ্লেষণে এল-আইসোলেউসিন থেকে উদ্ভূত মনোক্রোটালিক অ্যাসিড (এম. সি. এ) এবং পুট্রেসিন থেকে উদ্ভূত রেট্রোনেসিনের ঘনীভবন জড়িত। এমসিএ এল-আইসোলেউসিন এবং অনিশ্চিত উৎসের প্রোপিওনেটের জন্য একটি সিনথন থেকে গঠিত হয়। রেট্রোনেসিন এল-আর্জিনিন থেকে সংশ্লেষিত হয় একটি বহু-ধাপের পথের মাধ্যমে যা পুট্রেসিন এবং স্পার্মিডিন ইন্টারমিডিয়েটগুলির সাথে জড়িতঃ পুট্রেসিন ডিকার্বক্সিলেটেড এস-অ্যাডেনোসিলমেথিওনামাইন (4: স্পার্মিডিন সিন্থেস) থেকে একটি প্রোপাইলামিনো গ্রুপ যোগ করে স্পার্মিডিনে রূপান্তরিত হয়। স্পার্মিডিন এবং পুট্রেসিনের আরেকটি অণু 1,3-ডায়ামিনোপ্রোপেন (5: হোমোস্পার্মিডিন সিন্থেস) হ্রাসের সাথে প্রতিসম হোমোস্পার্মিডিন গঠন করে। জারণ (সম্ভবত 6: তামা-নির্ভর ডায়ামাইন অক্সিডেস দ্বারা অনুঘটকিত) থেকে 4,4 '-ইমিনোডিবুটানাল পাইরোলিজিডিন-1-কার্বালডিহাইডের সাইক্লাইজেশনের ফলস্বরূপ, যা 1-হাইড্রক্সিমিথাইল পাইরোলিজিডিনে হ্রাস পায় (সম্ভবত 7: অ্যালকোহল ডিহাইড্রোজেনেস দ্বারা অনুঘটকিত)। চূড়ান্ত পণ্য রেট্রোনেসিন গঠনের জন্য, 1-হাইড্রক্সিমিথাইল পাইরোলিজিডিন অজ্ঞাত এনজাইম দ্বারা যথাক্রমে ডিস্যাচুরেটেড এবং হাইড্রক্সিলেটেড হয়। এম. সি. এ এবং রেট্রোনেসিন তারপর একটি অজানা পদ্ধতির মাধ্যমে এম. সি. টি গঠনের জন্য ঘনীভূত হয়ঃ মনোক্রোটালাইন এম. সি. টি-র বায়োট্রান্সফর্মেশন লিভার দ্বারা ডাইভারজেন্ট বায়োট্রান্সফর্মেশন প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে ইঁদুরের মধ্যে ডিটক্সিফাই করা হয়। এই প্রতিক্রিয়াগুলি নিম্নরূপঃ ইঁদুরের মধ্যে, এমসিটি প্রথমে বায়োট্রান্সফর্মেশন এনজাইম সাইটোক্রোম পি450 (সিওয়াইপি) দ্বারা জারিত হয়ে ডিহাইড্রো এমসিটি গঠন করে। এই প্রথম পর্যায়ের বিক্রিয়ায় একটি একক কার্বন-কার্বন বন্ধন থেকে একটি দ্বৈত কার্বন-কার্বন বন্ধন প্রবর্তিত হয়। প্রথম পর্যায়ের বিক্রিয়ার পর, জারিত মধ্যবর্তী হয় হাইড্রোলাইসিসের মধ্য দিয়ে মনোক্রোটালিক অ্যাসিড এবং ডাইহাইড্রোপাইরোলিজিন গঠন করতে পারে অথবা গ্লুটাথিয়নের সাথে গ্রুপ স্থানান্তর করে এমসিএ এবং একটি গ্লুটাথিয়ন-সংযুক্ত ডাইহাইড্রোপাইরোলিজিন (জিএস-সংযোগ) গঠন করতে পারে। এই বিপাকগুলি এম. সি. টি-র তুলনায় বেশি হাইড্রোফিলিক এবং তাই কিডনি দ্বারা আরও সহজে নির্গত হতে পারে, যার ফলে এম. সি. টি থেকে যকৃতে কম এক্সপোজার হয়। দ্বিতীয় পর্যায়ের প্রতিক্রিয়াগুলি এইভাবে ইঁদুরের মধ্যে এম. সি. টি-র জৈব রূপান্তরের সময় ডিটক্সিফাইং প্রতিক্রিয়া হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। দ্বিতীয় পর্যায়ের প্রতিক্রিয়ার সময়, ডিহাইড্রো এমসিটি নিউক্লিওফিলিক বায়োলজিক্যাল ম্যাক্রোমলিকিউলস (এন. ইউ. এস)-এর সাথে প্রতিক্রিয়া করতে পারে যা একটি বিষাক্ত মধ্যবর্তী। এই ধরনের অণুগুলির যোগের ফলে সাইটোটক্সিসিটি হতে পারে। হাইড্রোলাইসিসের পরে ডিহাইড্রো এমসিটি আরও বিষাক্ত হতে পারে, কারণ ডাইহাইড্রোপাইরোলিজিনকে আরও 7-ডাইহাইড্রো-1-হাইড্রক্সিমিথাইল-5 এইচ-পাইরোলিজিনে (ডিএইচপি) জারিত করা যেতে পারে। এই মধ্যবর্তী ডি. এন. এ-র সঙ্গে আবদ্ধ হতে পারে যা জিনোটক্সিসিটির কারণ হতে পারে। লক্ষ্য করুন যে অধ্যয়ন করা জীবের উপর ভিত্তি করে জৈব রূপান্তরের পথগুলি ভিন্ন হতে পারে। কর্মের প্রক্রিয়া এমসিটি ফুসফুসীয় ধমনী এন্ডোথেলিয়াল কোষের ক্যালসিয়াম-সেন্সিং রিসেপ্টরকে (সিএএসআর) একত্রিত করে এবং সক্রিয় করে যাতে এন্ডোথেলিয়াল ক্ষতি হয় এবং শেষ পর্যন্ত ফুসফুসীয় উচ্চ রক্তচাপকে প্ররোচিত করে। এমসিটি সিএএসআর (ক্যালসিয়াম-সেন্সিং রিসেপ্টর)-এর এক্সট্রাসেলুলার ডোমেনের সাথে আবদ্ধ হয়। এর ফলে, সি. এ. এস. আর-এর সমাবেশ বৃদ্ধি পায় এবং ক্যালসিয়াম সিগন্যালিংকে গতিশীল করে তোলে এবং পালমোনারি ধমনী এন্ডোথেলিয়াল কোষগুলিকে ক্ষতিগ্রস্থ করে। উপরন্তু, এমসিটি হাড়ের মরফোজেনেটিক প্রোটিন রিসেপ্টর টাইপ II (বিএমপিআর 2), যা একটি ট্রান্সমেম্ব্রেন রিসেপ্টর, এর সাথে আবদ্ধ হয়ে এই প্রভাবকে শক্তিশালী করে। বিএমপিআর2 প্রতিরোধ ঘটে যা ফলস্বরূপ ফসফোরিলেশনের মাধ্যমে বিএমপিআর1 রিসেপ্টর সক্রিয়করণের একটি অবরোধকে প্ররোচিত করে। এই প্রক্রিয়াটিকে বাধা দেওয়া কোষের পৃথকীকরণ প্রক্রিয়া এবং অস্থিকরণকে ব্যাহত করে। এই রিসেপ্টরগুলির সঙ্গে হস্তক্ষেপ পালমোনারি আর্টেরিয়াল হাইপারটেনশনকে প্ররোচিত করে। এমএপিকে হল একটি মাইটোজেন অ্যাক্টিভেটেড প্রোটিন কাইনেজ যা বিএমপিআর2 অ্যাক্টিভেশনে সক্রিয় হয়ে যায়। প্রোটিন কাইনেজ আন্তঃকোষীয় সংকেতের একটি শক্তিশালী ক্যাসকেডের মাধ্যমে ফসফোরিলেট পি38 তৈরি করে। এটি পি21-কে সক্রিয় করে যার কোষ চক্রে নিয়ন্ত্রণকারী ভূমিকা রয়েছে। তবে, এমসিটি প্রশাসন বিএমপিআর2-এর অবরোধের মাধ্যমে এই প্রক্রিয়াটিকে বাধা দেয়। টি. এন. এফ-α-এর মতো সাইটোকাইনগুলি মুক্তি পায় যা প্রদাহ প্রক্রিয়াগুলিকে সক্রিয় করে, অন্যদের মধ্যে নিউট্রোফিলগুলিকে আকর্ষণ করে। উপরন্তু, ইন্ডুসিবল নাইট্রিক অক্সাইড সিন্থেসিস (আই. এন. ও. এস) এম. সি. টি প্ররোচিত কোষীয় চাপের উপর নিয়ন্ত্রিত হয়, যেখানে এন্ডোথেলিয়াল এন. ও. এস (ই. এন. ও. এস) নিয়ন্ত্রিত হয়। সাইটোকাইন টি. জি. এফ-বিটা (টি. এন. এফ-α-এর সাথে একটি ইতিবাচক প্রতিক্রিয়া লুপে প্রদাহ প্রতিক্রিয়ার সময় কেমোট্যাক্সিসের মাধ্যমে ম্যাক্রোফেজ দ্বারাও মুক্তি পায়) একটি রূপান্তরিত বৃদ্ধির কারণ যা আই. এন. ও. এস বৃদ্ধির ফলে নিয়ন্ত্রিত হয়, যা ফুসফুসীয় ধমনীর প্রসারে অবদান রাখে। আই. এন. ও. এস-এর বর্ধিত মাত্রা ক্যাসপেস-3 ক্রিয়াকলাপকে উদ্দীপিত করে যা অ্যাপোপটোসিসের মাত্রা বাড়ায়। তথ্যসূত্র পাইরোলিজিডিন অ্যালকালয়েড