Proteinopathy
चिकित्सा में, प्रोटीनोपैथी (प्रीफ। प्रोटीन];-पैथी [पर्याप्त। रोग]; प्रोटीनोपैथी पीएल। प्रोटीनोपैथिक एडज), या प्रोटिओपैथी, प्रोटीन संरचनात्मक विकार, या प्रोटीन मिसफोल्डिंग रोग, रोगों का एक वर्ग है जिसमें कुछ प्रोटीन संरचनात्मक रूप से असामान्य हो जाते हैं, और इस तरह शरीर की कोशिकाओं, ऊतकों और अंगों के कार्य को बाधित करते हैं। अक्सर प्रोटीन अपने सामान्य विन्यास में मोड़ने में विफल रहते हैं; इस गलत मोड़ की स्थिति में, प्रोटीन किसी तरह से विषाक्त हो सकते हैं (एक विषाक्त लाभ-कार्य) या वे अपने सामान्य कार्य को खो सकते हैं। प्रोटीनोपैथी में क्रेट्ज़फेल्ट-जैकब रोग और अन्य प्रियॉन रोग, अल्जाइमर रोग, पार्किंसंस रोग, एमाइलॉइडोसिस, मल्टीपल सिस्टम एट्रोफी और अन्य विकारों की एक विस्तृत श्रृंखला जैसी बीमारियां शामिल हैं। प्रोटिओपैथी शब्द पहली बार 2000 में लैरी वॉकर और हैरी लेविन द्वारा प्रस्तावित किया गया था। प्रोटिओपैथी की अवधारणा 19वीं शताब्दी के मध्य में अपनी उत्पत्ति का पता लगा सकती है, जब 1854 में रुडोल्फ विरचो ने सेरेब्रल कॉर्पोरा एमिलेसिया में एक पदार्थ का वर्णन करने के लिए एमिलॉइड (स्टार्च जैसा) शब्द गढ़ा, जो सेलूलोज़ के समान रासायनिक प्रतिक्रिया प्रदर्शित करता है। 1859 में, फ्रीडरिच और केकुल ने प्रदर्शित किया कि सेल्युलोज से युक्त होने के बजाय, "एमिलॉइड" वास्तव में प्रोटीन से भरपूर है। बाद के शोध से पता चला है कि कई अलग-अलग प्रोटीन अमाइलॉइड बना सकते हैं, और यह कि सभी अमाइलॉइड कांगो लाल रंग के साथ धुंधला होने के बाद क्रॉस-पोलराइज्ड प्रकाश में बाइरफ्रिंजेन्स दिखाते हैं, साथ ही एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप से देखने पर एक फाइब्रिलर अल्ट्रास्ट्रक्चर भी दिखाते हैं। हालांकि, कुछ प्रोटीनेसियस घावों में बाइरेफ्रिंजेंस की कमी होती है और इसमें कुछ या कोई शास्त्रीय एमिलॉइड फाइब्रिल नहीं होते हैं, जैसे कि अल्जाइमर वाले लोगों के दिमाग में एमिलॉइड बीटा (ए. बी. ए.) प्रोटीन का फैला हुआ भंडार। इसके अलावा, सबूत सामने आए हैं कि छोटे, गैर-फाइब्रिलर प्रोटीन समुच्चय जिन्हें ऑलिगोमर्स के रूप में जाना जाता है, एक प्रभावित अंग की कोशिकाओं के लिए विषाक्त होते हैं, और यह कि उनके फाइब्रिलर रूप में अमाइलॉइडोजेनिक प्रोटीन अपेक्षाकृत सौम्य हो सकते हैं। पैथोफिजियोलॉजी अधिकांश में, यदि सभी प्रोटीनोपैथी नहीं हैं, तो 3-आयामी तह संरचना में परिवर्तन एक विशिष्ट प्रोटीन की स्वयं से जुड़ने की प्रवृत्ति को बढ़ाता है। इस समग्र रूप में, प्रोटीन निकासी के लिए प्रतिरोधी है और प्रभावित अंगों की सामान्य क्षमता में हस्तक्षेप कर सकता है। कुछ मामलों में, प्रोटीन को गलत तरीके से मोड़ने से उसके सामान्य कार्य में कमी आती है। उदाहरण के लिए, सिस्टिक फाइब्रोसिस एक दोषपूर्ण सिस्टिक फाइब्रोसिस ट्रांसमेम्ब्रेन कंडक्टेंस रेगुलेटर (सी. एफ. टी. आर.) प्रोटीन के कारण होता है, और एम्योट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस/फ्रंटोटेम्पोरल लॉबर डिजनरेशन (एफ. टी. एल. डी.) में, कुछ जीन-रेगुलेटिंग प्रोटीन कोशिका द्रव्य में अनुचित रूप से एकत्रित होते हैं, और इस प्रकार नाभिक के भीतर अपने सामान्य कार्यों को करने में असमर्थ होते हैं। क्योंकि प्रोटीन एक सामान्य संरचनात्मक विशेषता साझा करते हैं जिसे पॉलीपेप्टाइड बैकबोन के रूप में जाना जाता है, सभी प्रोटीन में कुछ परिस्थितियों में गलत तरीके से मोड़ने की क्षमता होती है। हालांकि, केवल अपेक्षाकृत कम संख्या में प्रोटीन प्रोटिओपैथिक विकारों से जुड़े होते हैं, संभवतः कमजोर प्रोटीन की संरचनात्मक विशिष्टताओं के कारण। उदाहरण के लिए, जो प्रोटीन आम तौर पर मोनोमर्स (यानी एकल, अनबाउंड प्रोटीन अणुओं के रूप में) के रूप में अनफोल्ड या अपेक्षाकृत अस्थिर होते हैं, उनके असामान्य संरचना में गलत तरीके से मोड़ने की संभावना अधिक होती है। लगभग सभी उदाहरणों में, रोग पैदा करने वाले आणविक विन्यास में प्रोटीन की बीटा-शीट माध्यमिक संरचना में वृद्धि शामिल है। कुछ प्रोटिओपैथियों में असामान्य प्रोटीन को कई 3-आयामी आकारों में मोड़ते हुए दिखाया गया है; इन प्रकार, प्रोटीनयुक्त संरचनाओं को उनके विभिन्न रोगजनक, जैव रासायनिक और संरचनात्मक गुणों द्वारा परिभाषित किया जाता है। प्रियॉन रोग के संबंध में उनका सबसे अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है, और इन्हें प्रोटीन उपभेद के रूप में संदर्भित किया जाता है। प्रोटीनोपैथी के विकसित होने की संभावना कुछ जोखिम कारकों से बढ़ जाती है जो प्रोटीन के स्व-संयोजन को बढ़ावा देते हैं। इनमें प्रोटीन के प्राथमिक अमीनो एसिड अनुक्रम में अस्थिर करने वाले परिवर्तन, अनुवाद के बाद के संशोधन (जैसे हाइपरफॉस्फोराइलेशन), तापमान या पीएच में परिवर्तन, प्रोटीन के उत्पादन में वृद्धि, या इसकी निकासी में कमी शामिल हैं। बढ़ती उम्र एक मजबूत जोखिम कारक है, जैसा कि दर्दनाक मस्तिष्क की चोट है। उम्र बढ़ने वाले मस्तिष्क में, कई प्रोटिओपैथी ओवरलैप हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, टाउपैथी और ए. बी. ए.-एमाइलॉइडोसिस (जो अल्जाइमर रोग की प्रमुख रोगजनक विशेषताओं के रूप में सह-अस्तित्व में हैं) के अलावा, कई अल्जाइमर रोगियों के मस्तिष्क में सहवर्ती सिन्यूक्लिनोपैथी (लेवी बॉडी) होती है। यह परिकल्पना की गई है कि चैपरोन और सह-चैपरोन (प्रोटीन जो प्रोटीन को मोड़ने में सहायता करते हैं) प्रोटिओस्टेसिस को बनाए रखने के लिए उम्र बढ़ने के दौरान और प्रोटीन मिसफोल्डिंग-रोगों में प्रोटिओटॉक्सिसिटी का विरोध कर सकते हैं। कुछ प्रोटीनों को उसी (या इसी तरह के) प्रोटीन के संपर्क में आने से असामान्य संयोजन बनाने के लिए प्रेरित किया जा सकता है जो एक रोग पैदा करने वाली संरचना में मुड़ा हुआ है, एक प्रक्रिया जिसे 'सीडिंग' या 'अनुमेय टेम्पलेट' कहा जाता है। इस तरह, एक प्रभावित दाता से रोगग्रस्त ऊतक निष्कर्षण की शुरूआत द्वारा एक अतिसंवेदनशील मेजबान में रोग की स्थिति लाई जा सकती है। प्रेरक प्रोटिओपैथी के सबसे प्रसिद्ध रूप प्रियॉन रोग हैं, जिन्हें रोग पैदा करने वाले संरचना में शुद्ध प्रियॉन प्रोटीन के लिए एक मेजबान जीव के संपर्क में आने से प्रेषित किया जा सकता है। अब इस बात के प्रमाण हैं कि अन्य प्रोटीनोपैथी को एक समान तंत्र द्वारा प्रेरित किया जा सकता है, जिसमें ए. बी. ए. एमाइलॉइडोसिस, एमाइलॉइड ए. (ए. ए.) एमाइलॉइडोसिस, और एपोलिपोप्रोटीन ए. आई. आई. एमाइलॉइडोसिस, टाउपैथी, सिन्यूक्लिनोपैथी, और सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज-1 (एस. ओ. डी. 1), पॉलीग्लूटामाइन, और टी. ए. आर. डी. एन. ए.-बाइंडिंग प्रोटीन-43 (टी. डी. पी.-43) का एकत्रीकरण शामिल है। इन सभी उदाहरणों में, प्रोटीन का एक असामान्य रूप ही रोगजनक कारक प्रतीत होता है। कुछ मामलों में, एक प्रकार के प्रोटीन के जमाव को प्रायोगिक रूप से अन्य प्रोटीनों के समग्र संयोजनों द्वारा प्रेरित किया जा सकता है जो β-पत्रक संरचना में समृद्ध हैं, संभवतः प्रोटीन अणुओं की संरचनात्मक पूरकता के कारण। उदाहरण के लिए, ए. ए. एमाइलॉइडोसिस को चूहों में रेशम, यीस्ट एमाइलॉइड एस. पी. 35 और एस्चेरिचिया कोलाई जीवाणु से कर्ली फाइब्रिल जैसे विविध मैक्रोमोलेक्यूल्स द्वारा उत्तेजित किया जा सकता है। ए. आई. आई. अमाइलॉइड को चूहों में विभिन्न प्रकार के बीटा-शीट समृद्ध अमाइलॉइड फाइब्रिल द्वारा प्रेरित किया जा सकता है, और सेरेब्रल टाउपैथी को मस्तिष्क के अर्क द्वारा प्रेरित किया जा सकता है जो समग्र ए. बी. ए. से भरपूर होते हैं। प्रियॉन प्रोटीन और ए. बी. ए. के बीच क्रॉस-सीडिंग के लिए प्रयोगात्मक प्रमाण भी हैं। सामान्य तौर पर, इस तरह की विषम बीजन उसी प्रोटीन के दूषित रूप से बीजन की तुलना में कम कुशल होती है। प्रोटीनोपैथी प्रबंधन की सूची कई प्रोटीनोपैथी के लिए प्रभावी उपचार का विकास चुनौतीपूर्ण रहा है। क्योंकि प्रोटिओपैथी में अक्सर अलग-अलग स्रोतों से उत्पन्न होने वाले अलग-अलग प्रोटीन शामिल होते हैं, उपचार रणनीतियों को प्रत्येक विकार के लिए अनुकूलित किया जाना चाहिए; हालाँकि, सामान्य चिकित्सीय दृष्टिकोणों में प्रभावित अंगों के कार्य को बनाए रखना, रोग पैदा करने वाले प्रोटीन के गठन को कम करना, प्रोटीन को गलत तरीके से मोड़ने और/या एकत्र करने से रोकना, या उन्हें हटाने को बढ़ावा देना शामिल है। उदाहरण के लिए, अल्जाइमर रोग में, शोधकर्ता रोग से जुड़े प्रोटीन ए. बी. ए. के उत्पादन को कम करने के तरीकों की तलाश कर रहे हैं जो इसे अपने मूल प्रोटीन से मुक्त करने वाले एंजाइमों को रोकते हैं। एक अन्य रणनीति सक्रिय या निष्क्रिय टीकाकरण द्वारा विशिष्ट प्रोटीन को बेअसर करने के लिए एंटीबॉडी का उपयोग करना है। कुछ प्रोटिओपैथी में, प्रोटीन ऑलिगोमर्स के विषाक्त प्रभावों को रोकना फायदेमंद हो सकता है। अमाइलॉइड ए (ए. ए.) अमाइलॉइडोसिस को सूजन की स्थिति का इलाज करके कम किया जा सकता है जो रक्त में प्रोटीन की मात्रा को बढ़ाता है (जिसे सीरम अमाइलॉइड ए, या एस. ए. ए. कहा जाता है)। इम्यूनोग्लोबुलिन लाइट चेन एमाइलॉइडोसिस (एएल एमाइलॉइडोसिस) में, कीमोथेरेपी का उपयोग रक्त कोशिकाओं की संख्या को कम करने के लिए किया जा सकता है जो प्रकाश श्रृंखला प्रोटीन बनाते हैं जो विभिन्न शारीरिक अंगों में एमाइलॉइड बनाते हैं। ट्रांस्थिरेटीन (टी. टी. आर.) एमाइलॉइडोसिस (ए. टी. टी. आर.) कई अंगों में गलत तरीके से मोड़ लिए गए टी. टी. आर. के जमा होने के परिणामस्वरूप होता है। चूँकि टी. टी. आर. मुख्य रूप से यकृत में उत्पादित होता है, इसलिए कुछ वंशानुगत मामलों में यकृत प्रत्यारोपण द्वारा टी. टी. आर. एमाइलॉइडोसिस को धीमा किया जा सकता है। टी. टी. आर. एमाइलॉइडोसिस का इलाज प्रोटीन की सामान्य संयोजनों को स्थिर करके भी किया जा सकता है (जिन्हें टेट्रामर कहा जाता है क्योंकि उनमें चार टी. टी. आर. अणु एक साथ बंधे होते हैं)। स्थिरीकरण व्यक्तिगत टी. टी. आर. अणुओं को भागने, गलत तरीके से मोड़ने और अमाइलॉइड में एकत्रित होने से रोकता है। प्रोटिओपैथी के लिए कई अन्य उपचार रणनीतियों की जांच की जा रही है, जिसमें छोटे अणु और जैविक दवाएं जैसे कि छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए, एंटीसेंस ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स, पेप्टाइड्स और इंजीनियर प्रतिरक्षा कोशिकाएं शामिल हैं। कुछ मामलों में, प्रभावशीलता में सुधार के लिए कई चिकित्सीय एजेंटों को जोड़ा जा सकता है। अतिरिक्त छवियाँ भी देखें एमिलॉइडोसिस न्यूरोफिब्रिलरी टेंगल्स प्रोटीन विषाक्तता प्रियॉन संदर्भ बाहरी लिंक एमिलॉइडोसिस प्रियॉन-संबंधित रोग प्रोटीन मिसफोल्डिंग रोग पुस्तक प्रोटीन फोल्डिंग न्यूरोलॉजिकल विकार पैथोलॉजी एमिलॉइडोसिस