মিথিলিন ব্লু এবং নিউরোট্রান্সমিটার: সেরোটোনিন, ডোপামিন, GABA এবং অ্যাসিটাইলকোলিন

মিথিলিন ব্লু সম্পর্কে একটি প্রচলিত বাক্য হলো এটি একই সঙ্গে সেরোটোনিন বাড়ায়, ডোপামিন বাড়ায়, GABA শান্ত করে এবং অ্যাসিটাইলকোলিনকে তীক্ষ্ণ করে। এই বাক্যটি চারটি পৃথক পরীক্ষাগার পর্যবেক্ষণকে একজন ব্যক্তির শরীরের একটি একক প্রভাব হিসেবে উপস্থাপন করে। এর পেছনের গবেষণাগুলো বিভিন্ন লক্ষ্য, বিভিন্ন প্রস্তুতি এবং প্রায় এক হাজার গুণ ভিন্ন ঘনত্বে পরিমাপ করেছে। লক্ষ্যগুলো আলাদা করলে চিত্রটি একক বাক্যের তুলনায় আরও আকর্ষণীয় এবং আরও সতর্ক হয়।

মূল ধারণাটি সহজ। একটি অণু যদি টেস্ট টিউবে একটি এনজাইমের সঙ্গে যুক্ত হয়, তাহলে সে একটি কাজই করেছে: টেস্ট টিউবে একটি এনজাইমের সঙ্গে যুক্ত হয়েছে। এটি জীবন্ত মস্তিষ্কে নিউরোট্রান্সমিটারের মাত্রা পরিবর্তন করবে কি না, তা নির্ভর করে টিস্যুতে পৌঁছানো ঘনত্ব, পৌঁছানোর সময় অণুটি কোন রাসায়নিক রূপে থাকে এবং একই ঘনত্বে অণুটি আর কী কী করে তার উপর। নিচের প্রতিটি অংশে এই তিনটি প্রশ্নকে সংশ্লিষ্ট ফলাফলের সঙ্গে যুক্ত রাখা হয়েছে।

সেরোটোনিন: দুটি লক্ষ্য, দুটি ঘনত্ব

চারটি সিস্টেমের মধ্যে সেরোটোনিনের প্রমাণ সবচেয়ে শক্তিশালী, এবং এটি দুটি পৃথক আণবিক লক্ষ্য থেকে আসে যেগুলো একত্র করা উচিত নয়।

প্রথম লক্ষ্য হলো monoamine oxidase type A, মাইটোকন্ড্রিয়াল এনজাইম যা সেরোটোনিন ভেঙে ফেলে। বিশুদ্ধ মানব MAO-A-তে মিথিলিন ব্লু একটি tight-binding inhibitor হিসেবে কাজ করে যার Ki প্রায় 27 nanomolar, যেখানে MAO-B প্রভাবিত হতে অনেক বেশি ঘনত্বের প্রয়োজন হয়, যেমন রঞ্জক পদার্থকে সেরোটোনিন বিষক্রিয়ার সঙ্গে যুক্ত করা kinetic study তে দেখানো হয়েছে। সম্পর্কিত একটি গবেষণায় ইঁদুরের pineal tissue-এ একই selectivity পাওয়া যায়, যেখানে MAO-A blockade সেরোটোনিন-উৎপন্ন indole বৃদ্ধি করে, সেরোটোনিন metabolite 5-HIAA কমায় এবং ব্যাঙের serotonin-linked righting reflex পরিবর্তন করে, যা redox dyes এবং pineal indoles-এর গবেষণা তে রিপোর্ট করা হয়েছে। দুটি ভিন্ন প্রস্তুতি, একই দিক: কম breakdown, এবং যে স্থানে এনজাইম তা সরিয়ে দিত সেখানে বেশি সেরোটোনিন ধরে রাখা।

দ্বিতীয় লক্ষ্য হলো serotonin transporter নিজেই। মানব transporter প্রকাশকারী কোষে মিথিলিন ব্লু একটি fluorescent substrate এবং labelled serotonin-এর uptake কমায়, যার IC50 প্রায় 1.4 micromolar, এবং patch-clamp recording-এ serotonin-উদ্দীপিত current দমন করে, যা SERT-এ মিথিলিন ব্লুর সরাসরি বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ গবেষণায় দেখানো হয়েছে। লেখকেরা সম্ভাব্য বিকল্প ব্যাখ্যাগুলো পরীক্ষা করেন এবং দেখেন যে প্রভাবটি cGMP signalling, calcium পরিবর্তন এবং transporter surface expression-এর উপর নির্ভরশীল নয়।

দুটি সংখ্যার মধ্যে পার্থক্য লক্ষ্য করুন। MAO-A inhibition হলো nanomolar পর্যায়ের বিষয়। Transporter inhibition-এর জন্য প্রায় পঞ্চাশ গুণ বেশি dye প্রয়োজন। কম exposure-এ enzyme পুরোপুরি সক্রিয়ভাবে প্রভাবিত হলেও transporter-এ সামান্য প্রভাব পড়তে পারে। যে কেউ এগুলোকে সেরোটোনিন সম্পর্কিত একক দাবিতে একত্র করেন, তিনি দুটি ভিন্ন dose range-কে একটি গড় দাবিতে পরিণত করেন।

অন্য serotonergic ওষুধ গ্রহণকারী ব্যক্তির ক্ষেত্রে এই দুই লক্ষ্যের কোনটি গুরুত্বপূর্ণ কি না, তা একটি medication question এবং এটি drug interaction guide-এর বিষয়। এই নিবন্ধটি লক্ষ্যগুলো ব্যাখ্যা করে; সেই পৃষ্ঠায় clinical advice রয়েছে।

ডোপামিন: সবচেয়ে দুর্বল সরাসরি প্রমাণ

ডোপামিনের ক্ষেত্রে সতর্কতা সবচেয়ে বেশি প্রয়োজন। মিথিলিন ব্লু dopamine transporter block করে বা dopamine receptor-এর সঙ্গে সরাসরি যুক্ত হয়—এমন কোনো সুপ্রতিষ্ঠিত গবেষণা নেই। প্রায়ই উদ্ধৃত transporter IC50 1.4 micromolar আসলে serotonin transporter-এর, DAT-এর নয়, এবং এটিকে কখনো পুনরায় নামকরণ করা উচিত নয়।

এর পরিবর্তে যা আছে তা পরোক্ষ। যেহেতু MAO enzyme-গুলো dopamine-ও metabolize করে, MAO inhibition সেরোটোনিনের পাশাপাশি dopamine এবং noradrenaline সংরক্ষণ করে। Mitochondrial preparation-এ মিথিলিন ব্লু MAO-B mediated MPTP neurotoxin-কে dopaminergic poison-এ রূপান্তরের প্রক্রিয়া বন্ধ করে, যার potency Parkinson ওষুধ deprenyl-এর সঙ্গে তুলনীয় ছিল, যেমন MPTP bioactivation study এবং সম্পর্কিত MAO-B গবেষণায় বর্ণনা করা হয়েছে। প্রাণী গবেষণা কিছু অংশ যোগ করে: 10 micromolar-এ rat striatal slice-এ basal dopamine release প্রায় তিনগুণ বৃদ্ধি, যা transporter blockade হিসেবে নয় বরং nitric oxide signalling context-এ অধ্যয়ন করা হয়েছে, এবং systemic dosing-এর পরে বিভিন্ন অঞ্চলে মিশ্র ফলাফল, যেখানে কিছু গবেষণায় serotonin ও noradrenaline বৃদ্ধি পেলেও dopamine সামান্য পরিবর্তিত হয়েছে।

তাই dopamine-এর গল্প বাস্তব, কিন্তু দ্বিতীয় পর্যায়ের। এটি এমন একটি enzyme-এর মাধ্যমে চলে যা একাধিক monoamine পরিচালনা করে, dopamine-specific handle-এর মাধ্যমে নয়। মিথিলিন ব্লু মানুষের মধ্যে dopamine বাড়ায়—এমন কোনো দাবি করলে সেই ধাপটি বাদ পড়ে যেখানে তা বাস্তবে দেখানো হয়েছে।

GABA: binding pocket-এ brake বন্ধ করা

GABA-এর ফলাফল নির্দিষ্ট এবং এটি dye-এর প্রচলিত ধারণার বিপরীত। মানব GABA-A receptor প্রকাশকারী কোষে মিথিলিন ব্লু প্রায় 3 micromolar থেকে GABA-উদ্দীপিত current inhibition শুরু করে, এবং সাধারণ alpha1-beta2-gamma2 configuration-এর জন্য IC50 প্রায় 31 micromolar ছিল, action site নির্ধারণকারী electrophysiology study তে দেখা গেছে।

Site mapping-ই সবচেয়ে মূল্যবান অংশ। Picrotoxin site-এর mutation inhibition বজায় রাখে, এবং benzodiazepine ও zinc site subunit comparison-এর মাধ্যমে বাদ দেওয়া হয়। পরিবর্তে GABA binding pocket গঠনকারী দুটি residue-তে mutation block-কে তীব্রভাবে কমিয়ে দেয়, যা দেখায় যে এটি agonist site-এ competitive antagonism, অন্য কোনো allosteric modulation নয়। প্রভাবটি synaptic এবং extrasynaptic subunit combination-এ বজায় থাকে এবং দ্রুত wash out হয়।

এটি একটি প্রকৃত দ্বন্দ্ব তৈরি করে যা সরাসরি বলা দরকার। স্মৃতি সমর্থনের জন্য গবেষণা করা একটি অণু একটি dish-এ দ্রুত inhibitory transmission-ও দমন করে। জীবন্ত মস্তিষ্কে এই suppression ঘটে কি না তা স্থানীয় ঘনত্বের উপর নির্ভর করে, এবং 31 micromolar অধিকাংশ systemic exposure-এর তুলনায় বেশি, যা শেষ অংশে আলোচনা করা হয়েছে। এই দ্বন্দ্ব নিজেই ফলাফল; এটি সমাধান করতে এমন পরীক্ষা দরকার যা এখনো করা হয়নি।

অ্যাসিটাইলকোলিন: দুটি বিপরীত handle

অ্যাসিটাইলকোলিনে দুটি ফলাফল রয়েছে যা বিপরীত দিকে টানে, এবং এ কারণেই এগুলো আলাদাভাবে রিপোর্ট করতে হবে।

একদিকে, মিথিলিন ব্লু acetylcholine পরিষ্কারকারী enzyme-গুলোকে inhibit করে। Cow red cell acetylcholinesterase প্রায় 0.57 micromolar-এ, bovine enzyme প্রায় 0.42 micromolar-এ এবং human plasma esterase activity প্রায় 1.1 micromolar-এ competitively inhibited হয়েছিল, যেখানে butyrylcholinesterase species এবং preparation অনুযায়ী প্রায় 0.4 থেকে 5.3 micromolar পর্যন্ত inhibited হয়েছিল, nervous system-এ methylene blue actions-এর review এ সংক্ষেপ করা হয়েছে। Clearance ধীর হলে synapse-এ বেশি transmitter থাকে, যা কিছু অনুমোদিত Alzheimer ওষুধের একই যুক্তি।

কিন্তু এই chemistry-র একটি শর্ত আছে। Oxidized blue form enzyme inhibit করে; reduced colourless form করে না, এবং দীর্ঘ incubation যেখানে dye নিজেই reduce হয়ে যায় সেখানে দুর্বল inhibition রিপোর্ট হওয়ার কারণ সেটিই। Cholinesterase-এর প্রতিটি assay number-এর সঙ্গে একটি অদৃশ্য পরিবর্তনশীল থাকে: পরিমাপের সময় কতটা dye এখনো blue ছিল।

অন্যদিকে, মিথিলিন ব্লু alpha7 nicotinic receptor block করে, যা acetylcholine কাজ করে এমন একটি receiver। Frog oocyte-এ প্রকাশিত human alpha7 receptor-এ IC50 প্রায় 3.4 micromolar ছিল noncompetitive, voltage-independent antagonism-এর মাধ্যমে, যেখানে agonist potency অপরিবর্তিত ছিল, এবং 3 micromolar rat hippocampal slice-এ choline-driven synaptic response বন্ধ করে দেয়, যেমন alpha7 receptor study রিপোর্ট করে। তাই একই ধরনের low-micromolar concentration-এ dye transmitter সংরক্ষণও করে এবং তার একটি receptor-এর কার্যকারিতা কমায়। Cholinergic signalling-এর মোট প্রভাব কোনো একক ফলাফল থেকে নির্ধারণ করা যায় না। এই অনিশ্চয়তা Alzheimer literature এবং cognitive ও disease research-এর সম্পর্কিত আলোচনার সঙ্গে যুক্ত, তবে এখানে এর সমাধান করা হয়নি।

তুলনাটি এক স্থানে

সবচেয়ে সংবেদনশীল লক্ষ্য এবং সবচেয়ে কম সংবেদনশীল লক্ষ্যের মধ্যে তিন orders of magnitude পার্থক্য রয়েছে। এই পার্থক্যই পুরো নিবন্ধের সারাংশ একটি টেবিলে।

এই ঘনত্বগুলো কি মস্তিষ্কে পৌঁছায়?

Exposure number-এর পাশে test tube number না থাকলে তার অর্থ নেই। প্রায় 1.4 mg per kg intravenous bolus-এর পরে mean human plasma level প্রায় 5 micromolar রিপোর্ট করা হয়েছে, যেখানে একই গবেষণা ধারায় 100 mg oral dose-এর পরে whole blood level প্রায় 0.08 micromolar ছিল। Rat distribution work দেখায় যে brain level circulating level-এর তুলনায় প্রায় দশ থেকে বিশ গুণ হতে পারে, যদিও এটি homogenized tissue-এর মোট dye, synapse-এ free oxidized dye নয়, এবং প্রায় 94 percent plasma protein binding ও blood cell partitioning free fraction আরও কমিয়ে দেয়।

টেবিলের সঙ্গে তুলনা করলে চিত্রটি binary নয়, বরং ধাপে ধাপে পরিবর্তিত। MAO-A inhibition সাধারণ intravenous exposure-এর অনেক নিচে থাকে এবং সেইভাবে dye দেওয়া হলে pharmacologically plausible। Cholinesterase এবং alpha7 effect low micromolar range-এ থাকে, যেখানে intravenous peak overlap করতে পারে কিন্তু সাধারণ oral dose নাও করতে পারে। GABA-A IC50 31 micromolar অধিকাংশ plausible systemic exposure-এর উপরে, যা পুরো শরীরে সেই নির্দিষ্ট block প্রয়োগের সবচেয়ে কঠিন অংশ করে। প্রতিটি row-এর জন্য একই caveat প্রযোজ্য: প্রাসঙ্গিক ঘনত্ব হলো free, oxidized, extracellular dye at the target—একটি পরিমাণ যা কোনো blood draw সরাসরি পরিমাপ করে না।

কী সিদ্ধান্তে আসা উচিত নয়

টেবিলের কোনো row-ই প্রমাণ করে না যে মিথিলিন ব্লু মানুষের মধ্যে পূর্বানুমানযোগ্যভাবে কোনো neurotransmitter বাড়ায় বা কমায়। Purified preparation-এ enzyme inhibition, cell line-এ transporter block এবং slice-এ receptor antagonism—প্রতিটিই synaptic reality থেকে একটি নিয়ন্ত্রিত ধাপ দূরে, এবং cholinergic section দেখায় যে দুটি সত্য ফলাফল অনিশ্চয়তায় একে অপরকে বাতিল করতে পারে। এই পৃষ্ঠার দায়িত্বশীল ব্যবহার হলো অণুটি কোন handle-এ যুক্ত হতে পারে তার একটি মানচিত্র হিসেবে দেখা, যেখানে grip strength চিহ্নিত করা আছে, যাতে mechanism নিয়ে আলোচনা বাস্তবে পরিমাপ করা বিষয়ের উপর ভিত্তি করে থাকে। নির্ধারিত ওষুধের সঙ্গে এই handle-গুলো কীভাবে interact করে তার জন্য interaction guide প্রাসঙ্গিক পৃষ্ঠা, পাশাপাশি pharmacology foundations এবং companion mechanism explainer-এ অতিরিক্ত প্রসঙ্গ রয়েছে।