বহুল-অধ্যয়িত একটি রোগে উপেক্ষিত একটি এনজাইম
আলঝাইমার রোগ আংশিকভাবে মস্তিষ্কে বিটা-অ্যামাইলয়েড জমা হওয়ার মাধ্যমে সংজ্ঞায়িত হয়; এটি একটি পেপটাইড, যা অ্যামাইলয়েড প্রিকারসর প্রোটিন (APP) একাধিক এনজাইমের মাধ্যমে প্রক্রিয়াজাত হওয়ার সময় নির্গত হয়। এর মধ্যে রয়েছে β-সিক্রিটেজ, এবং বছরের পর বছর ধরে এই গোষ্ঠীর একটি সদস্য — BACE1 — গবেষণার প্রায় সমস্ত মনোযোগ কেড়ে নিয়েছে। স্পেনের একটি দল এখন জানাচ্ছে, ভিন্ন একটি প্রোটিন, meprin-β, আলঝাইমার রোগে আক্রান্ত ব্যক্তিদের মস্তিষ্ক এবং সেরিব্রোস্পাইনাল ফ্লুইড উভয়েই বর্ধিত ও সক্রিয় রূপে উপস্থিত।
এই ফলাফল এসেছে ইনস্টিটিউট ফর নিউরোসায়েন্সেস (IN)-এর আলটারড মলিকুলার মেকানিজম ইন আলঝাইমার'স ডিজিজ অ্যান্ড ডিমেনশিয়া ল্যাবরেটরি থেকে; এটি এলচের মিগুয়েল হার্নান্দেজ ইউনিভার্সিটি (UMH) এবং স্প্যানিশ ন্যাশনাল রিসার্চ কাউন্সিল (CSIC)-এর যৌথ কেন্দ্র। ল্যাবরেটরিটির নেতৃত্বে আছেন হাভিয়ের সায়েজ ভালেরো, যিনি এই গবেষণার প্রধান গবেষকও; গবেষণাটি প্রকাশিত হয়েছে Alzheimer's Research & Therapy-তে।
"এখন পর্যন্ত, আলঝাইমার রোগে একটি প্রাসঙ্গিক β-সিক্রিটেজ হিসেবে বেশিরভাগ মনোযোগ BACE1-এর দিকে কেন্দ্রীভূত ছিল," বলেন সায়েজ ভালেরো। "আমাদের কাজ দেখায়, আরেকটি প্রোটিন, meprin-β, রয়েছে যার সক্রিয় রূপ এই রোগে আক্রান্ত ব্যক্তিদের মস্তিষ্ক ও সেরিব্রোস্পাইনাল ফ্লুইডে বেড়ে যায়।"
লেখকরা এই ফলাফলকে meprin-β এবং বিটা-অ্যামাইলয়েড-সংশ্লিষ্ট প্রক্রিয়াগুলোর মধ্যে সম্ভাব্য সম্পর্কের নতুন প্রমাণ হিসেবে উপস্থাপন করেছেন, যা আলঝাইমারের অন্যতম বৈশিষ্ট্য। এই উপস্থাপনা ইচ্ছাকৃতভাবেই সংযত: কাজটি এমন একটি সংযোগ চিহ্নিত করে যা অনুসরণযোগ্য, তবে রোগের প্রমাণিত কোনো প্রক্রিয়া নয়।
সক্রিয় ও নিষ্ক্রিয় রূপ পরস্পর বিনিময়যোগ্য নয়
Meprin-β একটি এনজাইম যা একাধিক অবস্থায় থাকতে পারে, এবং গবেষকরা সেই অবস্থাগুলোকে একটি একক পরিমাপ হিসেবে নয়, বরং আলাদা প্রশ্ন হিসেবে বিবেচনা করেছেন। তারা প্রোটিনের অপরিণত, নিষ্ক্রিয় রূপটি তার পরিণত, সক্রিয় প্রতিরূপ থেকে স্বতন্ত্রভাবে বিশ্লেষণ করেছেন।
- অপরিণত meprin-β: যে রূপটি এখনও তার পূর্ণ এনজাইমেটিক সক্ষমতা অর্জন করেনি।
- পরিণত meprin-β: সক্রিয় রূপ, যা লক্ষ্য প্রোটিন কাটতে সক্ষম।
এই পৃথকীকরণ কেবল কারিগরি বিস্তারিত নয়। কেবল এনজাইমের পরিণত সংস্করণই APP থেকে বিটা-অ্যামাইলয়েড উৎপাদনকারী ধরনের ক্লিভেজ কার্যক্রম চালাতে পারে। যদি কোনো গবেষণায় দুই রূপকে একসঙ্গে মিলিয়ে ফেলা হয়, তাহলে এনজাইমেটিক কার্যক্রমের প্রকৃত পরিবর্তন নিষ্ক্রিয় প্রোটিনের ভিড়ে মিশে যেতে বা লুকিয়ে পড়তে পারে, ফলে ফলাফল ব্যাখ্যা করা কঠিন হয়ে পড়ে। রূপগুলো স্বতন্ত্রভাবে পরিমাপ করে দলটি নির্দিষ্টভাবে জানাতে পেরেছে যে সক্রিয় প্রজাতিটিই বেড়ে যায়।
ব্রাক স্টেজিং সংকেতকে রোগের অগ্রগতির সঙ্গে যুক্ত করে
আলঝাইমার যত এগোয় তা অনুসন্ধান করতে গবেষকরা রোগের বিভিন্ন পর্যায়ে থাকা ব্যক্তিদের কাছ থেকে নেওয়া ফ্রন্টাল কর্টেক্সের নমুনা অধ্যয়ন করেছেন এবং আলঝাইমার রোগ নেই এমন ব্যক্তিদের নমুনার সঙ্গে তুলনা করেছেন। টিস্যুকে ব্রাক স্টেজ অনুযায়ী শ্রেণিবদ্ধ করা হয়েছিল, যে মাপকাঠি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় মস্তিষ্কে প্যাথলজি কতদূর ছড়িয়েছে তা বর্ণনা করতে।
Meprin-β-এর সক্রিয় রূপ রোগের আরও উন্নত পর্যায়ে বেড়েছে, যা উচ্চতর ব্রাক স্টেজের সঙ্গে সঙ্গতিপূর্ণ। এই বৃদ্ধি প্রাথমিক পর্যায়ে দেখা যায়নি। এই ধরনটি এমন একটি প্রোটিন পরিবর্তনের দিকে ইঙ্গিত করে যা রোগ অগ্রসর হওয়ার সঙ্গে সঙ্গে আরও স্পষ্ট হয়, শুরু থেকেই উপস্থিত কোনো স্থির বৈশিষ্ট্য নয়।
প্রোটিনের বর্ধিত মাত্রা সেরিব্রোস্পাইনাল ফ্লুইডেও পাওয়া গেছে, যে তরল মস্তিষ্ক ও মেরুদণ্ড ঘিরে থাকে। মস্তিষ্কের টিস্যু এবং তরল উভয়েই সংকেত পাওয়া গুরুত্বপূর্ণ, কারণ জীবিত রোগীদের ক্ষেত্রে মস্তিষ্কের টিস্যুর চেয়ে সেরিব্রোস্পাইনাল ফ্লুইড অনেক বেশি সহজলভ্য।
গবেষণার সঙ্গে থাকা চিত্রের মধ্যে রয়েছে ইনডিউসড প্লুরিপোটেন্ট স্টেম সেল (iPSC)-এর কোষ সংস্কৃতি, যেখানে নিউরন সবুজে এবং অ্যাস্ট্রোসাইট লালে দেখানো হয়েছে, কৃতিত্ব কার্লোস আভিলেস গ্রানাডোসের।
কেন দ্বিতীয় একটি β-সিক্রিটেজ অনুসরণযোগ্য
বিটা-অ্যামাইলয়েড স্বতঃস্ফূর্তভাবে আবির্ভূত হয় না। এটি একটি প্রক্রিয়াজাতকরণ শৃঙ্খলের产物, যা APP দিয়ে শুরু হয়, এবং নির্দিষ্ট বিন্দুতে APP কাটা এনজাইমগুলো নির্ধারণ করে কতটা পেপটাইড উৎপন্ন হবে। BACE1-কে দীর্ঘদিন ধরে সেই শৃঙ্খলের প্রধান β-সিক্রিটেজ হিসেবে বিবেচনা করা হয়েছে। নতুন কাজটি এই ধারণাকে আরও জোরালো করে যে অন্যান্য এনজাইম, যার মধ্যে meprin-β অন্যতম, অনুরূপ ভূমিকা পালন করতে পারে এবং রোগের জীববিজ্ঞানের সঙ্গে প্রাসঙ্গিক হতে পারে।
APP-এর উপর ক্রিয়াশীল এনজাইমগুলো অধ্যয়নের জন্য আকর্ষণীয়, কারণ তারা আলঝাইমার গবেষণার কেন্দ্রে থাকা পেপটাইডের উজানে অবস্থান করে। যদি একাধিক এনজাইম বিটা-অ্যামাইলয়েড উৎপন্ন করতে পারে, তাহলে সম্পূর্ণ অভিনেতাদের তালিকা তৈরি করা রোগটি নিজেই বোঝার অংশ হয়ে ওঠে — এমনকি তাদের কোনো একটিকে সম্ভাব্য লক্ষ্য হিসেবে বিবেচনা করার আগেই।
গবেষণাটি কী প্রতিষ্ঠা করে এবং কী করে না, তা স্পষ্টভাবে বলা প্রয়োজন:
- এটি জানায় যে meprin-β-এর সক্রিয় রূপ আরও উন্নত ব্রাক স্টেজে মস্তিষ্কে বেড়ে যায়।
- এটি জানায় যে আলঝাইমার রোগে আক্রান্ত ব্যক্তিদের সেরিব্রোস্পাইনাল ফ্লুইডে প্রোটিনটির বর্ধিত মাত্রা পাওয়া যায়।
- এটি বিটা-অ্যামাইলয়েড-সংশ্লিষ্ট প্রক্রিয়াগুলোর সঙ্গে সম্ভাব্য সম্পর্কের প্রমাণ দেয়, যেমনটি লেখকরা বর্ণনা করেছেন।
- এটি দেখায় না যে meprin-β রোগটি চালায়, বা এর কার্যক্রম কমালে রোগের গতিপথ বদলাবে।
যে প্রশ্নগুলো এখনও খোলা
ফলাফলগুলো যত উত্তর দেয়, ততই প্রশ্ন তোলে, এবং দলের নিজস্ব উপস্থাপনা স্বীকার করে যে অন্তর্নিহিত জীববিজ্ঞান অমীমাংসিত। তথ্য থেকে স্বাভাবিকভাবেই কয়েকটি অনুসন্ধানধারা তৈরি হয়:
- সক্রিয় meprin-β-এর বৃদ্ধি কি বিটা-অ্যামাইলয়েড জমা হওয়ার আগে, সঙ্গে, নাকি পরে ঘটে?
- রোগের একই পর্যায়ে meprin-β কার্যক্রম BACE1 কার্যক্রমের সঙ্গে কেমন তুলনীয়?
- সেরিব্রোস্পাইনাল ফ্লুইডে শনাক্ত হওয়া বৃদ্ধি কি রোগীদের ক্ষেত্রে নির্ভরযোগ্যভাবে পরিমাপ করার মতো সামঞ্জস্যপূর্ণ?
- ফ্রন্টাল কর্টেক্সের বাইরে মস্তিষ্কের অন্যান্য অঞ্চলে অপরিণত ও পরিণত রূপ কি ভিন্নভাবে আচরণ করে?
মূল কথা
গবেষণাটি আলঝাইমার রোগে নজর রাখার মতো এনজাইমের সংক্ষিপ্ত তালিকায় একটি প্রোটিন যোগ করে। Meprin-β, যা দীর্ঘদিন BACE1-এর ছায়ায় ছিল, এই অবস্থায় আক্রান্ত ব্যক্তিদের মস্তিষ্ক ও সেরিব্রোস্পাইনাল ফ্লুইডে বর্ধিত সক্রিয় রূপে দেখা যায়, এবং ফ্রন্টাল কর্টেক্সের নমুনায় এই বৃদ্ধি আরও উন্নত ব্রাক স্টেজের সঙ্গে সঙ্গতিপূর্ণ। লেখকরা কার্যকারণমূলক ভূমিকার দাবি করা থেকে বিরত থাকেন এবং ফলাফলগুলোকে বিটা-অ্যামাইলয়েড-সংশ্লিষ্ট প্রক্রিয়াগুলোর সঙ্গে সম্ভাব্য সম্পর্কের প্রমাণ হিসেবে বর্ণনা করেন।
যে ক্ষেত্রটি বছরের পর বছর একটি একক β-সিক্রিটেজের উপর মনোযোগ দিয়েছে, তাদের জন্য এটি মানচিত্রে একটি অর্থবহ সংযোজন — এবং আলঝাইমার মস্তিষ্কে APP আর কী কী কাটছে তা আরও ঘনিষ্ঠভাবে দেখার আমন্ত্রণ।
এই নিবন্ধটি Medical Xpress-এর প্রতিবেদনের উপর ভিত্তি করে। মূল নিবন্ধ পড়ুন।
Originally published on medicalxpress.com