Proteinopathy
চিকিৎসাবিজ্ঞানে, প্রোটিনোপ্যাথি ([প্রিফ। প্রোটিন];-প্যাথি [যথেষ্ট। রোগ]; প্রোটিনোপ্যাথি প্ল। প্রোটিনোপ্যাথিক এডজ), বা প্রোটিওপ্যাথি, প্রোটিন কনফরমেশনাল ডিসঅর্ডার, বা প্রোটিন মিসফোল্ডিং ডিজিজ হল এমন এক ধরনের রোগ যেখানে নির্দিষ্ট কিছু প্রোটিন কাঠামোগতভাবে অস্বাভাবিক হয়ে যায় এবং এর ফলে শরীরের কোষ, টিস্যু এবং অঙ্গগুলির কার্যকারিতা ব্যাহত হয়। প্রায়শই প্রোটিনগুলি তাদের স্বাভাবিক বিন্যাসে ভাঁজ করতে ব্যর্থ হয়; এই ভুল ভাঁজ অবস্থায়, প্রোটিনগুলি কোনওভাবে বিষাক্ত হয়ে উঠতে পারে (একটি বিষাক্ত লাভ-অফ-ফাংশন) অথবা তারা তাদের স্বাভাবিক কার্যকারিতা হারাতে পারে। প্রোটিনোপ্যাথিগুলির মধ্যে রয়েছে ক্রুটজফেল্ট-জ্যাকব রোগ এবং অন্যান্য প্রিয়ন রোগ, আলঝেইমার রোগ, পার্কিনসন রোগ, অ্যামাইলয়েডোসিস, মাল্টিপল সিস্টেম অ্যাট্রোফি এবং অন্যান্য ব্যাধিগুলির বিস্তৃত পরিসর। প্রোটিওপ্যাথি শব্দটি প্রথম 2000 সালে ল্যারি ওয়াকার এবং হ্যারি লেভাইন দ্বারা প্রস্তাবিত হয়েছিল। প্রোটিওপ্যাথির ধারণাটি 19 শতকের মাঝামাঝি থেকে উদ্ভূত হতে পারে, যখন 1854 সালে রুডলফ ভিরচো সেরিব্রাল কর্পোরা অ্যামাইলেসিয়ার একটি পদার্থকে বর্ণনা করার জন্য অ্যামাইলয়েড (শ্বেতসারের মতো) শব্দটি তৈরি করেছিলেন যা সেলুলোজের অনুরূপ রাসায়নিক প্রতিক্রিয়া প্রদর্শন করেছিল। 1859 সালে, ফ্রিডরিচ এবং কেকুল প্রদর্শন করেছিলেন যে, সেলুলোজের পরিবর্তে, "অ্যামাইলয়েড" আসলে প্রোটিনে সমৃদ্ধ। পরবর্তী গবেষণায় দেখা গেছে যে অনেকগুলি বিভিন্ন প্রোটিন অ্যামাইলয়েড গঠন করতে পারে এবং সমস্ত অ্যামাইলয়েড কঙ্গো লাল রঙে দাগ দেওয়ার পরে ক্রস-পোলারাইজড আলোতে বাইরফ্রিনজেন্স দেখায়, পাশাপাশি একটি ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ দিয়ে দেখলে একটি ফাইব্রিলার আল্ট্রা স্ট্রাকচারও দেখায়। যাইহোক, কিছু প্রোটিনযুক্ত ক্ষতগুলিতে বাইরফ্রিনজেন্সের অভাব থাকে এবং অল্প বা কোনও ক্লাসিক্যাল অ্যামাইলয়েড ফাইব্রিল থাকে না, যেমন আলঝেইমারের মানুষের মস্তিষ্কে অ্যামাইলয়েড বিটা (এ. বি. এ) প্রোটিনের বিচ্ছুরিত জমা। উপরন্তু, প্রমাণ পাওয়া গেছে যে অলিগোমার নামে পরিচিত ছোট, নন-ফাইব্রিলার প্রোটিন সমষ্টিগুলি একটি আক্রান্ত অঙ্গের কোষের জন্য বিষাক্ত এবং তাদের ফাইব্রিলার আকারে অ্যামাইলয়েডোজেনিক প্রোটিন তুলনামূলকভাবে সৌম্য হতে পারে। প্যাথোফিজিওলজি বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, সমস্ত প্রোটিনপ্যাথি না হলেও, ত্রিমাত্রিক ভাঁজ গঠনের পরিবর্তন একটি নির্দিষ্ট প্রোটিনের নিজের সাথে আবদ্ধ হওয়ার প্রবণতা বাড়ায়। এই সমষ্টিগত আকারে, প্রোটিন ক্লিয়ারেন্স প্রতিরোধী এবং আক্রান্ত অঙ্গগুলির স্বাভাবিক ক্ষমতাতে হস্তক্ষেপ করতে পারে। কিছু কিছু ক্ষেত্রে, প্রোটিনের ভুল ভাঁজ হওয়ার ফলে তার স্বাভাবিক কার্যকারিতা হ্রাস পায়। উদাহরণস্বরূপ, সিস্টিক ফাইব্রোসিস একটি ত্রুটিযুক্ত সিস্টিক ফাইব্রোসিস ট্রান্সমেম্ব্রেন কন্ডাক্টেন্স রেগুলেটর (সি. এফ. টি. আর) প্রোটিনের কারণে হয় এবং অ্যামায়োট্রফিক ল্যাটেরাল স্ক্লেরোসিস/ফ্রন্টোটেম্পোরাল লোবার ডিজেনারেশন (এফ. টি. এল. ডি)-এ, কিছু জিন-নিয়ন্ত্রক প্রোটিন সাইটোপ্লাজমে অনুপযুক্তভাবে একত্রিত হয় এবং এইভাবে নিউক্লিয়াসের মধ্যে তাদের স্বাভাবিক কাজ সম্পাদন করতে অক্ষম হয়। যেহেতু প্রোটিনগুলি পলিপেপটাইড ব্যাকবোন নামে পরিচিত একটি সাধারণ কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য ভাগ করে নেয়, তাই কিছু পরিস্থিতিতে সমস্ত প্রোটিনের ভুল ভাঁজ হওয়ার সম্ভাবনা থাকে। যাইহোক, শুধুমাত্র তুলনামূলকভাবে অল্প সংখ্যক প্রোটিন প্রোটিওপ্যাথিক ব্যাধিগুলির সাথে যুক্ত, সম্ভবত দুর্বল প্রোটিনের কাঠামোগত স্বতন্ত্রতার কারণে। উদাহরণস্বরূপ, যে প্রোটিনগুলি সাধারণত মনোমার হিসাবে উন্মুক্ত বা তুলনামূলকভাবে অস্থির (অর্থাৎ, একক, সীমাহীন প্রোটিন অণু হিসাবে) একটি অস্বাভাবিক গঠনে ভুল ভাঁজ হওয়ার সম্ভাবনা বেশি। প্রায় সব ক্ষেত্রেই, রোগ সৃষ্টিকারী আণবিক বিন্যাসে প্রোটিনের বিটা-শীট গৌণ কাঠামো বৃদ্ধি জড়িত। কিছু প্রোটিওপ্যাথিতে অস্বাভাবিক প্রোটিনগুলি একাধিক ত্রিমাত্রিক আকারে ভাঁজ হতে দেখা গেছে; এই বৈকল্পিক, প্রোটিনযুক্ত কাঠামোগুলি তাদের বিভিন্ন প্যাথোজেনিক, জৈব রাসায়নিক এবং গঠনমূলক বৈশিষ্ট্য দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়। এগুলি প্রিয়ন রোগের ক্ষেত্রে সবচেয়ে পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে এবং এগুলিকে প্রোটিন স্ট্রেন হিসাবে উল্লেখ করা হয়। প্রোটিনের স্ব-সমাবেশকে উৎসাহিত করে এমন কিছু ঝুঁকির কারণ দ্বারা প্রোটিনোপ্যাথি বিকাশের সম্ভাবনা বৃদ্ধি পায়। এর মধ্যে রয়েছে প্রোটিনের প্রাথমিক অ্যামিনো অ্যাসিড অনুক্রমের অস্থিতিশীল পরিবর্তন, অনুবাদ-পরবর্তী পরিবর্তন (যেমন হাইপারফসফোরাইলেশন), তাপমাত্রা বা পিএইচ-এর পরিবর্তন, প্রোটিনের উৎপাদন বৃদ্ধি বা এর ক্লিয়ারেন্স হ্রাস। বয়স বৃদ্ধি একটি শক্তিশালী ঝুঁকির কারণ, যেমন মস্তিষ্কের আঘাতজনিত আঘাত। বার্ধক্যজনিত মস্তিষ্কে, একাধিক প্রোটিওপ্যাথি ওভারল্যাপ করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, টাউওপ্যাথি এবং এ. বি. এ-অ্যামাইলয়েডোসিস (যা আলঝেইমার রোগের মূল প্যাথোলজিক বৈশিষ্ট্য হিসাবে সহাবস্থান করে) ছাড়াও, অনেক আলঝেইমার রোগীর মস্তিষ্কে সহগামী সাইনুক্লিনোপ্যাথি (লুই বডি) থাকে। এটি অনুমান করা হয় যে চ্যাপেরোন এবং কো-চ্যাপেরোন (প্রোটিন ভাঁজ করতে সহায়তা করে এমন প্রোটিন) প্রোটিওস্ট্যাসিস বজায় রাখার জন্য বার্ধক্যের সময় এবং প্রোটিনের ভুল ভাঁজ-রোগে প্রোটিওটক্সিসিটির বিরোধিতা করতে পারে। কিছু প্রোটিন একই (বা অনুরূপ) প্রোটিনের সংস্পর্শে এসে অস্বাভাবিক সমাবেশ তৈরি করতে প্ররোচিত হতে পারে যা একটি রোগ সৃষ্টিকারী গঠনে ভাঁজ হয়ে গেছে, একটি প্রক্রিয়া যাকে 'বীজ বপন' বা 'অনুমতিমূলক টেমপ্লেটিং' বলা হয়। এইভাবে, আক্রান্ত দাতার কাছ থেকে রোগাক্রান্ত টিস্যু নিষ্কাশনের প্রবর্তনের মাধ্যমে একটি সংবেদনশীল পোষকের মধ্যে রোগের অবস্থা আনা যেতে পারে। ইন্ডুসিবল প্রোটিওপ্যাথির সর্বাধিক পরিচিত রূপগুলি হল প্রিওন রোগ, যা একটি পোষক জীবের সংস্পর্শে একটি রোগ সৃষ্টিকারী গঠনে বিশুদ্ধ প্রিওন প্রোটিনের সংস্পর্শে সঞ্চারিত হতে পারে। এখন প্রমাণ পাওয়া গেছে যে অন্যান্য প্রোটিনোপ্যাথিগুলি একটি অনুরূপ প্রক্রিয়া দ্বারা প্ররোচিত হতে পারে, যার মধ্যে রয়েছে এ. বি. এ অ্যামাইলয়েডোসিস, অ্যামাইলয়েড এ (এ. এ) অ্যামাইলয়েডোসিস, এবং অ্যাপোলিপোপ্রোটিন এ. আই. আই অ্যামাইলয়েডোসিস, টাওপ্যাথি, সাইনুক্লিনোপ্যাথি, এবং সুপারঅক্সাইড ডিসমুটেজ-1 (এস. ও. ডি. 1), পলিগ্লুটামিন, এবং টি. এ. আর ডি. এন. এ-বাইন্ডিং প্রোটিন-43 (টি. ডি. পি-43)। এই সমস্ত ক্ষেত্রে, প্রোটিনের একটি অস্বাভাবিক রূপ নিজেই প্যাথোজেনিক এজেন্ট বলে মনে হয়। কিছু ক্ষেত্রে, বিটা-শীট কাঠামোতে সমৃদ্ধ অন্যান্য প্রোটিনের সমষ্টিগত সমাবেশ দ্বারা এক ধরনের প্রোটিনের জমাটি পরীক্ষামূলকভাবে প্ররোচিত হতে পারে, সম্ভবত প্রোটিন অণুগুলির কাঠামোগত পরিপূরকতার কারণে। উদাহরণস্বরূপ, এ. এ অ্যামাইলয়েডোসিস ইঁদুরের মধ্যে রেশম, ইস্ট অ্যামাইলয়েড সুপার 35 এবং এসচেরিচিয়া কোলাই ব্যাকটেরিয়ার কার্লি ফাইব্রিলের মতো বিভিন্ন ম্যাক্রোমোলিকুল দ্বারা উদ্দীপিত হতে পারে। এ. আই. আই অ্যামাইলয়েড বিভিন্ন β-শীট সমৃদ্ধ অ্যামাইলয়েড ফাইব্রিল দ্বারা ইঁদুরের মধ্যে প্ররোচিত হতে পারে এবং মস্তিষ্কের টাওপ্যাথি মস্তিষ্কের নির্যাস দ্বারা প্ররোচিত হতে পারে যা সামগ্রিক এ. বি. এ সমৃদ্ধ। প্রিওন প্রোটিন এবং এ. বি. এ-র মধ্যে ক্রস-সিডিংয়ের পরীক্ষামূলক প্রমাণও রয়েছে। সাধারণভাবে, এই ধরনের ভিন্নধর্মী বীজ একই প্রোটিনের একটি দূষিত রূপ দ্বারা বীজ বপনের তুলনায় কম কার্যকরী। প্রোটিনোপ্যাথি ব্যবস্থাপনার তালিকা অনেক প্রোটিওপ্যাথির জন্য কার্যকর চিকিৎসার বিকাশ চ্যালেঞ্জিং। যেহেতু প্রোটিওপ্যাথিগুলি প্রায়শই বিভিন্ন উৎস থেকে উদ্ভূত বিভিন্ন প্রোটিন জড়িত থাকে, তাই চিকিত্সা কৌশলগুলি প্রতিটি ব্যাধি অনুসারে কাস্টমাইজ করা আবশ্যক; যাইহোক, সাধারণ থেরাপিউটিক পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে আক্রান্ত অঙ্গগুলির কার্যকারিতা বজায় রাখা, রোগ সৃষ্টিকারী প্রোটিনগুলির গঠন হ্রাস করা, প্রোটিনগুলিকে ভুলভাবে ভাঁজ করা এবং/অথবা একত্রিত হওয়া থেকে প্রতিরোধ করা, বা তাদের অপসারণের প্রচার করা। উদাহরণস্বরূপ, আলঝেইমার রোগে, গবেষকরা রোগ-সম্পর্কিত প্রোটিন এ. বি. এ-কে তার মূল প্রোটিন থেকে মুক্ত করে এমন এনজাইমগুলিকে বাধা দিয়ে এর উৎপাদন হ্রাস করার উপায় খুঁজছেন। আরেকটি কৌশল হল সক্রিয় বা নিষ্ক্রিয় টিকাদানের মাধ্যমে নির্দিষ্ট প্রোটিনগুলিকে নিরপেক্ষ করতে অ্যান্টিবডি ব্যবহার করা। কিছু প্রোটিওপ্যাথিতে, প্রোটিন অলিগোমারের বিষাক্ত প্রভাব প্রতিরোধ করা উপকারী হতে পারে। রক্তে প্রোটিনের পরিমাণ বৃদ্ধি করে এমন প্রদাহজনক অবস্থার চিকিৎসা করে অ্যামাইলয়েড এ (এএ) অ্যামাইলয়েডোসিস হ্রাস করা যেতে পারে (সিরাম অ্যামাইলয়েড এ, বা এসএএ হিসাবে উল্লেখ করা হয়)। ইমিউনোগ্লোবুলিন লাইট চেইন অ্যামাইলয়েডোসিসে (এএল অ্যামাইলয়েডোসিস), কেমোথেরাপি রক্ত কোষের সংখ্যা কমাতে ব্যবহার করা যেতে পারে যা হালকা চেইন প্রোটিন তৈরি করে যা বিভিন্ন শারীরিক অঙ্গে অ্যামাইলয়েড গঠন করে। একাধিক অঙ্গে ভুলভাবে ভাঁজ করা টি. টি. আর জমা হওয়ার ফলে ট্রান্সথাইরেটিন (টি. টি. আর) অ্যামাইলয়েডোসিস (এ. টি. টি. আর) হয়। যেহেতু টি. টি. আর মূলত যকৃতে উৎপাদিত হয়, তাই কিছু বংশগত ক্ষেত্রে লিভার প্রতিস্থাপনের মাধ্যমে টি. টি. আর অ্যামাইলয়েডোসিস ধীর হয়ে যেতে পারে। টি. টি. আর অ্যামাইলয়েডোসিসের চিকিৎসা প্রোটিনের স্বাভাবিক সমাবেশগুলিকে স্থিতিশীল করে করা যেতে পারে (যাকে টেট্রামার বলা হয় কারণ এগুলি চারটি টি. টি. আর অণু একসাথে আবদ্ধ থাকে)। স্থিতিশীলতা পৃথক টি. টি. আর অণুগুলিকে পালাতে, ভুল ভাঁজ করতে এবং অ্যামাইলয়েডে একত্রিত হতে বাধা দেয়। ছোট অণু এবং জৈবিক ওষুধ যেমন ছোট হস্তক্ষেপকারী আরএনএ, অ্যান্টিসেন্স অলিগোনিউক্লিওটাইড, পেপটাইড এবং ইঞ্জিনিয়ারড ইমিউন কোষ সহ প্রোটিওপ্যাথির জন্য আরও বেশ কয়েকটি চিকিত্সা কৌশল তদন্ত করা হচ্ছে। কিছু ক্ষেত্রে, কার্যকারিতা উন্নত করতে একাধিক থেরাপিউটিক এজেন্ট একত্রিত করা যেতে পারে। অতিরিক্ত ছবি আরও দেখুন অ্যামাইলয়েডোসিস নিউরোফিব্রিলারি ট্যাঙ্গেলস প্রোটিন বিষাক্ততা প্রিওন রেফারেন্স বাহ্যিক লিঙ্ক অ্যামাইলয়েডোসিস প্রিওন-সম্পর্কিত রোগ প্রোটিন মিসফোল্ডিং রোগ বই প্রোটিন ভাঁজ স্নায়বিক ব্যাধি প্যাথোলজি অ্যামাইলয়েডোসিস