Proteinopathy
طب میں، پروٹینوپیتھی ([پریف. پروٹین] ؛-پیتھی [کافی۔ بیماری] ؛ پروٹینوپیتھیز پی ایل۔ پروٹینوپیتھک ایج)، یا پروٹیوپیتھی، پروٹین کنفارمیشنل ڈس آرڈر، یا پروٹین کو غلط طریقے سے جوڑنے والی بیماری، بیماریوں کی ایک قسم ہے جس میں کچھ پروٹین ساختی طور پر غیر معمولی ہو جاتے ہیں، اور اس طرح جسم کے خلیوں، بافتوں اور اعضاء کے کام میں خلل ڈالتے ہیں۔ اکثر پروٹین اپنی معمول کی ترتیب میں فولڈ کرنے میں ناکام ہو جاتے ہیں۔ اس غلط فولڈ حالت میں، پروٹین کسی طرح سے زہریلے ہو سکتے ہیں (ایک زہریلا گین آف فنکشن) یا وہ اپنا معمول کا کام کھو سکتے ہیں۔ پروٹینوپیتھی میں کریٹزفیلڈ-جیکب بیماری اور دیگر پریئن بیماریاں، الزائمر کی بیماری، پارکنسنز کی بیماری، امیلائڈوسس، ملٹیپل سسٹم ایروفی، اور دیگر عوارض کی ایک وسیع رینج جیسی بیماریاں شامل ہیں۔ پروٹیوپیتھی کی اصطلاح پہلی بار 2000 میں لاری واکر اور ہیری لیوائن نے تجویز کی تھی۔ پروٹیوپیتھی کے تصور کی ابتدا 19 ویں صدی کے وسط میں ہو سکتی ہے، جب 1854 میں روڈولف ورچو نے دماغی کارپورا امیلیسیا میں ایک ایسے مادے کو بیان کرنے کے لیے امیلوئڈ ("نشاستے کی طرح") کی اصطلاح تیار کی جس نے سیلولوز سے مشابہت رکھنے والے کیمیائی رد عمل کی نمائش کی۔ 1859 میں، فریڈرائچ اور کیکولے نے مظاہرہ کیا کہ سیلولوز پر مشتمل ہونے کے بجائے، "امیلوئڈ" دراصل پروٹین سے بھرپور ہے۔ اس کے بعد کی تحقیق سے پتہ چلا ہے کہ بہت سے مختلف پروٹین امیلوئڈ تشکیل دے سکتے ہیں، اور یہ کہ تمام امیلوئڈز ڈائی کانگو ریڈ کے ساتھ داغ لگانے کے بعد کراس پولرائزڈ روشنی میں بائرفرینجینس دکھاتے ہیں، نیز الیکٹران خوردبین سے دیکھنے پر فائبرلر الٹرا اسٹرکچر بھی۔ تاہم، کچھ پروٹینسیئس زخموں میں بائیریفرینجینس کی کمی ہوتی ہے اور اس میں کچھ یا کوئی کلاسیکی امیلوئڈ فائبرلز نہیں ہوتے ہیں، جیسے کہ الزائمر کے مریضوں کے دماغ میں امیلوئڈ بیٹا (اے بی اے) پروٹین کے پھیلے ہوئے ذخائر۔ مزید برآں، شواہد سامنے آئے ہیں کہ چھوٹے، غیر فائبرلر پروٹین کے مجموعے جنہیں اولیگومرز کے نام سے جانا جاتا ہے، متاثرہ اعضاء کے خلیوں کے لیے زہریلے ہوتے ہیں، اور یہ کہ ان کی فائبرلر شکل میں امیلائڈوجینک پروٹین نسبتا نرم ہو سکتے ہیں۔ پیتھو فزیولوجی زیادہ تر میں، اگر تمام پروٹینوپیتھیز نہیں ہیں تو، 3 جہتی فولڈنگ کنفارمیشن میں تبدیلی ایک مخصوص پروٹین کے اپنے آپ سے جڑے رہنے کے رجحان کو بڑھا دیتی ہے۔ اس مجموعی شکل میں، پروٹین کلیئرنس کے خلاف مزاحم ہے اور متاثرہ اعضاء کی معمول کی صلاحیت میں مداخلت کر سکتا ہے۔ بعض صورتوں میں، پروٹین کو غلط طریقے سے جوڑنے کے نتیجے میں اس کی معمول کی کارکردگی ختم ہو جاتی ہے۔ مثال کے طور پر، سسٹک فائبروسس ایک عیب دار سسٹک فائبروسس ٹرانس میمبرین کنڈکٹینس ریگولیٹر (سی ایف ٹی آر) پروٹین کی وجہ سے ہوتا ہے، اور امیوٹروفک لیٹرل سکلیروسیس/فرنٹوٹیمپورل لوبر ڈیجنریشن (ایف ٹی ایل ڈی) میں، کچھ جین ریگولیٹنگ پروٹین سائٹوپلازم میں نامناسب طور پر جمع ہوتے ہیں، اور اس طرح وہ نیوکلئس کے اندر اپنے معمول کے کام انجام دینے سے قاصر ہوتے ہیں۔ چونکہ پروٹین ایک عام ساختی خصوصیت کا اشتراک کرتے ہیں جسے پولی پیپٹائڈ ریڑھ کی ہڈی کے نام سے جانا جاتا ہے، اس لیے تمام پروٹین میں کچھ حالات میں غلط فولڈ ہونے کی صلاحیت ہوتی ہے۔ تاہم، پروٹین کی صرف نسبتا کم تعداد پروٹیو پیتھک عوارض سے منسلک ہوتی ہے، ممکنہ طور پر کمزور پروٹین کی ساختی انفرادیت کی وجہ سے۔ مثال کے طور پر، وہ پروٹین جو عام طور پر بے نقاب ہوتے ہیں یا مونومرز کے طور پر نسبتا غیر مستحکم ہوتے ہیں (یعنی، واحد، غیر پابند پروٹین مالیکیولز کے طور پر) ان کے غیر معمولی تشکیل میں غلط ہونے کا امکان زیادہ ہوتا ہے۔ تقریبا تمام صورتوں میں، بیماری پیدا کرنے والے سالماتی ترتیب میں پروٹین کی بیٹا شیٹ ثانوی ساخت میں اضافہ شامل ہوتا ہے۔ کچھ پروٹیوپیتھی میں غیر معمولی پروٹین کو متعدد 3 جہتی شکلوں میں جوڑتے ہوئے دکھایا گیا ہے۔ ان متغیر، پروٹینسیئس ڈھانچوں کی تعریف ان کی مختلف روگجنک، بائیو کیمیکل، اور تشکیلی خصوصیات سے کی جاتی ہے۔ ان کا پریئن بیماری کے حوالے سے سب سے زیادہ اچھی طرح سے مطالعہ کیا گیا ہے، اور انہیں پروٹین کے تناؤ کہا جاتا ہے۔ پروٹینوپیتھی کی نشوونما کا امکان بعض خطرے والے عوامل سے بڑھتا ہے جو پروٹین کی خود اسمبلی کو فروغ دیتے ہیں۔ ان میں پروٹین کی بنیادی امینو ایسڈ کی ترتیب میں غیر مستحکم تبدیلیاں، ترجمہ کے بعد کی تبدیلیاں (جیسے ہائپر فاسفوریلیشن)، درجہ حرارت یا پی ایچ میں تبدیلیاں، پروٹین کی پیداوار میں اضافہ، یا اس کی کلیئرنس میں کمی شامل ہیں۔ عمر میں اضافہ ایک مضبوط خطرے کا عنصر ہے، جیسا کہ دماغی تکلیف دہ چوٹ ہے۔ عمر رسیدہ دماغ میں، متعدد پروٹیوپیتھی اوورلیپ ہو سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ٹاوپیتھی اور Aβ-amyloidosis (جو الزائمر کی بیماری کی کلیدی روگیاتی خصوصیات کے طور پر ایک ساتھ موجود ہیں) کے علاوہ، الزائمر کے بہت سے مریضوں کے دماغ میں ہم آہنگ سنکیوکلینوپیتھی (لیوی باڈیز) ہوتی ہے۔ یہ قیاس کیا جاتا ہے کہ چیپرونز اور شریک چیپرونز (پروٹین جو پروٹین کو جوڑنے میں مدد کرتے ہیں) عمر بڑھنے کے دوران اور پروٹین کو غلط طریقے سے جوڑنے والی بیماریوں میں پروٹوسٹاسس کو برقرار رکھنے کے لیے پروٹوٹوکسائٹی کا مقابلہ کر سکتے ہیں۔ سیڈ انڈکشن کچھ پروٹینوں کو اسی (یا اسی طرح کے) پروٹین کی نمائش سے غیر معمولی اسمبلیاں بنانے کے لیے آمادہ کیا جا سکتا ہے جو بیماری پیدا کرنے والی تشکیل میں جوڑ دیا گیا ہے، ایک ایسا عمل جسے 'سیڈنگ' یا 'پرمسوو ٹیمپلیٹنگ' کہا جاتا ہے۔ اس طرح، متاثرہ عطیہ دہندہ سے بیمار ٹشو نکالنے کے تعارف کے ذریعے بیماری کی حالت کو ایک حساس میزبان میں لایا جا سکتا ہے۔ انڈسیبل پروٹیوپیتھی کی سب سے مشہور شکلیں پریئن بیماریاں ہیں، جو کسی میزبان جاندار کی بیماری پیدا کرنے والی تشکیل میں صاف شدہ پریئن پروٹین سے نمائش کے ذریعے منتقل ہو سکتی ہیں۔ اب اس بات کے شواہد موجود ہیں کہ دیگر پروٹینوپیتھیز کو اسی طرح کے طریقہ کار سے متاثر کیا جا سکتا ہے، بشمول Aβ امیلائڈوسس، امیلائڈ A (AA) امیلائڈوسس، اور apolipoprotein AII امیلائڈوسس، ٹاوپیتھی، سنکیوکلینوپیتھی، اور سپر آکسائیڈ ڈسموٹیس-1 (SOD1)، پولیگلوٹامین، اور TAR DNA-بائنڈنگ پروٹین-43 (TDP-43) کا جمع ہونا۔ ان تمام صورتوں میں، خود پروٹین کی ایک غیر معمولی شکل روگجنک ایجنٹ معلوم ہوتی ہے۔ بعض صورتوں میں، ایک قسم کے پروٹین کے جمع ہونے کو تجرباتی طور پر دوسرے پروٹینوں کی مجموعی اسمبلیوں کے ذریعے متاثر کیا جا سکتا ہے جو β-شیٹ کی ساخت سے بھرپور ہوتے ہیں، ممکنہ طور پر پروٹین کے مالیکیولز کی ساختی تکمیل کی وجہ سے۔ مثال کے طور پر، اے اے امیلائڈوسس کو چوہوں میں ریشم، خمیر امیلائڈ ایس پی 35، اور بیکٹیریم ایسچریچیا کولی سے کرلی فائبرلز جیسے متنوع میکرو مالیکیولز کے ذریعے متحرک کیا جا سکتا ہے۔ اے آئی آئی امیلائڈ کو چوہوں میں مختلف قسم کے β-شیٹ سے بھرپور امیلائڈ فائبرلز کے ذریعے متاثر کیا جا سکتا ہے، اور دماغی ٹاوپیتھی کو دماغی نکات کے ذریعے متاثر کیا جا سکتا ہے جو مجموعی Aβ سے بھرپور ہوتے ہیں۔ پریئن پروٹین اور اے بی اے کے درمیان کراس سیڈنگ کے تجرباتی ثبوت بھی موجود ہیں۔ عام طور پر، اس طرح کے متفرق بیج اسی پروٹین کی خراب شکل سے بیج لگانے کے مقابلے میں کم موثر ہوتے ہیں۔ پروٹین پیتھیوں کے انتظام کی فہرست بہت سے پروٹیو پیتھیوں کے لیے موثر علاج کی ترقی مشکل رہی ہے۔ چونکہ پروٹیوپیتھی میں اکثر مختلف ذرائع سے پیدا ہونے والے مختلف پروٹین شامل ہوتے ہیں، علاج کی حکمت عملیوں کو ہر عارضے کے لیے اپنی مرضی کے مطابق بنایا جانا چاہیے۔ تاہم، عام علاج کے طریقوں میں متاثرہ اعضاء کے کام کو برقرار رکھنا، بیماری پیدا کرنے والے پروٹین کی تشکیل کو کم کرنا، پروٹین کو غلط طریقے سے جوڑنے اور/یا جمع کرنے سے روکنا، یا ان کے ہٹانے کو فروغ دینا شامل ہے۔ مثال کے طور پر، الزائمر کی بیماری میں، محققین انزائموں کو روک کر بیماری سے وابستہ پروٹین Aβ کی پیداوار کو کم کرنے کے طریقے تلاش کر رہے ہیں جو اسے اس کے بنیادی پروٹین سے آزاد کرتے ہیں۔ ایک اور حکمت عملی فعال یا غیر فعال حفاظتی ٹیکوں کے ذریعے مخصوص پروٹین کو بے اثر کرنے کے لیے اینٹی باڈیز کا استعمال کرنا ہے۔ کچھ پروٹیوپیتھی میں، پروٹین اولیگومرز کے زہریلے اثرات کو روکنا فائدہ مند ہو سکتا ہے۔ امیلائڈ اے (اے اے) امیلائڈوسس کو سوزش کی حالت کا علاج کرکے کم کیا جاسکتا ہے جس سے خون میں پروٹین کی مقدار میں اضافہ ہوتا ہے (جسے سیرم امیلائڈ اے، یا ایس اے اے کہا جاتا ہے)۔ امیونوگلوبلین لائٹ چین امیلائڈوسس (اے ایل امیلائڈوسس) میں، کیموتھراپی کا استعمال خون کے خلیوں کی تعداد کو کم کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے جو لائٹ چین پروٹین بناتے ہیں جو مختلف جسمانی اعضاء میں امیلائڈ بناتے ہیں۔ ٹرانستھیریٹن (ٹی ٹی آر) امیلائڈوسس (اے ٹی ٹی آر) متعدد اعضاء میں غلط فولڈ شدہ ٹی ٹی آر کے جمع ہونے کے نتیجے میں ہوتا ہے۔ چونکہ ٹی ٹی آر بنیادی طور پر جگر میں پیدا ہوتا ہے، اس لیے کچھ موروثی معاملات میں جگر کی پیوند کاری کے ذریعے ٹی ٹی آر امیلائڈوسس کو سست کیا جا سکتا ہے۔ ٹی ٹی آر امیلائڈوسس کا علاج پروٹین کی عام اسمبلیوں کو مستحکم کرکے بھی کیا جا سکتا ہے (جسے ٹیٹریمرز کہا جاتا ہے کیونکہ وہ چار ٹی ٹی آر مالیکیولز پر مشتمل ہوتے ہیں جو ایک دوسرے سے جڑے ہوتے ہیں)۔ استحکام انفرادی ٹی ٹی آر مالیکیولز کو فرار ہونے، غلط فولڈنگ، اور امیلائڈ میں جمع ہونے سے روکتا ہے۔ پروٹیوپیتھی کے علاج کی کئی دیگر حکمت عملیوں کی تحقیقات کی جا رہی ہیں، جن میں چھوٹے مالیکیولز اور حیاتیاتی دوائیں جیسے چھوٹے مداخلت کرنے والے آر این اے، اینٹی سینس اولیگونیوکلیوٹائڈز، پیپٹائڈز، اور انجینیئرڈ امیون سیل شامل ہیں۔ بعض صورتوں میں، تاثیر کو بہتر بنانے کے لیے متعدد علاج معالجین کو ملایا جا سکتا ہے۔ اضافی تصاویر مزید دیکھیں امیلائڈوسس نیوروفائبریلیری ٹینگلز پروٹین زہریلا پن پریئن حوالہ جات بیرونی روابط امیلائڈوسس پریئن سے متعلق بیماریاں پروٹین غلط فولڈنگ بیماریاں کتاب پروٹین فولڈنگ نیورولوجیکل عوارض پیتھولوجی امیلائڈوسس