মিথিলিন ব্লু, টাউ এবং অ্যামাইলয়েড: কেন প্রোটিন-ক্লিয়ারেন্স প্রক্রিয়া ভিন্ন

মিথিলিন ব্লু আলঝাইমার রোগের প্রোটিনগুলোর ওপর কী করে জিজ্ঞেস করলে এমন একটি নিশ্চিত উত্তর শোনা যায় যেখানে তিনটি শর্তযুক্ত উত্তর থাকা উচিত। একটি টেস্ট টিউবে এটি টাউকে নিজের সঙ্গে যুক্ত হতে বাধা দেয়। একটি ইঁদুর মডেলে এটি দ্রবণীয় অ্যামাইলয়েড কমায়, কিন্তু টাউকে পরিবর্তন করে না। অন্য একটিতে এটি প্রথমে অ্যামাইলয়েড তৈরি করা এনজাইমের কার্যকলাপ কমায়। এগুলোর প্রতিটিই বাস্তব। কিন্তু কোনোটিই সম্পূর্ণ চিত্র নয়, এবং এগুলো একই প্রাণীতে একই সময়ে ঘটে না। এই নিবন্ধে তিনটিকে আলাদা করা হয়েছে, যাতে একটি পরীক্ষার ফলাফল অন্য পরীক্ষার প্রমাণ হিসেবে ভুলভাবে উদ্ধৃত না হয়।

যারা কোষের ভিতরে মিথিলিন ব্লু কীভাবে কাজ করে তার বিস্তৃত চিত্র চান, তাদের সেখান থেকে শুরু করা উচিত। যারা জানতে চান এগুলোর কোনোটি রোগীদের সাহায্য করেছে কি না, তাদের আলঝাইমার রোগের ক্লিনিক্যাল রেকর্ড পড়া উচিত, কারণ মানুষের ট্রায়ালের ফলাফল সেখানে রয়েছে। এই নিবন্ধে সেই রেকর্ড পুনরাবৃত্তি করা হয়নি।

টাউয়ের ফলাফল অ্যাগ্রিগেশন অ্যাসের অন্তর্গত

তিনটি গল্পের মধ্যে সবচেয়ে পুরোনোটি আসে টাউ নিয়ে কোষবিহীন গবেষণা থেকে, যে প্রোটিন নিউরোফাইব্রিলারি ট্যাঙ্গল তৈরি করে। টাউ-টাউ বাইন্ডিং অ্যাসেতে, টাউয়ের অংশগুলো জোড়া হেলিক্যাল ফিলামেন্টে একত্রিত হয়, এবং মিথিলিন ব্লুসহ ফেনোথিয়াজিন রং কম মাইক্রোমোলার ঘনত্বে সেই সমাবেশ বন্ধ করে। পরবর্তী জৈবরাসায়নিক গবেষণা এর রাসায়নিক ব্যাখ্যা দেয়: রংটি টাউয়ের সিস্টেইন অবশিষ্টাংশকে অক্সিডাইজ করে, যা মনোমেরিক রূপকে স্থিতিশীল করে এবং যে ফাইব্রিল তৈরি হওয়ার কথা ছিল তা দমন করে। টাউ অ্যাগ্রিগেশন বাধাদানের রিপোর্ট করা ঘনত্ব মোটামুটি এক অঙ্কের থেকে নিম্ন দশকের মাইক্রোমোলার পর্যন্ত, যা পরবর্তী সব আলোচনার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

লক্ষ্য করুন, এটি কী ধরনের দাবি। এটি টাউ উৎপাদন, জীবন্ত মস্তিষ্কে টাউ ফসফোরাইলেশন, বা টাউ ক্লিয়ারেন্স সম্পর্কে কিছু বলে না। এটি শুধু বলে যে নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে একটি টিউবে অক্সিডাইজড রং টাউকে স্তরে স্তরে জমা হতে বাধা দেয়। এটি একটি নির্ভুল, সীমিত এবং উপকারী ফলাফল। সমস্যা শুরু হয় যখন এটিকে সাধারণ বক্তব্যে রূপ দেওয়া হয় যে মিথিলিন ব্লু টাউ প্যাথলজি পরিষ্কার করে, কারণ প্রাণীর তথ্য সেই ব্যাখ্যার সঙ্গে মেলে না।

প্রোটিয়াসোম ফলাফল 3xTg-AD ইঁদুরের অন্তর্গত এবং এটি অ্যামাইলয়েড ও টাউকে আলাদা করেছে

সবচেয়ে স্পষ্ট পৃথক-এন্ডপয়েন্ট পরীক্ষা হলো তিনটি আলঝাইমার মিউটেশন বহনকারী ইঁদুরের 16-সপ্তাহের খাদ্য গবেষণা। প্রাণীগুলো ছয় মাস বয়স থেকে মিথিলিন ব্লু যুক্ত খাবার খেয়েছিল এবং গবেষকরা একসঙ্গে তিনটি বিষয় মাপেন: প্রোটিয়াসোম, অ্যামাইলয়েডের মাত্রা এবং টাউ।

প্রোটিয়াসোমে পরিবর্তন দেখা যায়। কাইমোট্রিপসিন-সদৃশ কার্যকলাপ প্রায় এক-চতুর্থাংশ এবং ট্রিপসিন-সদৃশ কার্যকলাপ প্রায় অর্ধেক বৃদ্ধি পায়, কিন্তু তৃতীয় ক্যাটালাইটিক কার্যকলাপে উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন হয়নি। দ্রবণীয় অ্যামাইলয়েড-বিটা 40 এবং 42 উভয়ই প্রায় এক-চতুর্থাংশ কমে। লেখকেরা এটিকে বর্ধিত ক্লিয়ারেন্স হিসেবে ব্যাখ্যা করেন, কারণ পূর্বসূরি প্রোটিন এবং এর প্রসেসিং ফ্র্যাগমেন্ট পরিবর্তিত হয়নি, এবং ওয়াটার-মেজ প্রোব ট্রায়ালে শেখা ও স্মৃতি উন্নত হয়।

এরপর আসে পৃথক ফলাফল। অদ্রবণীয় অ্যামাইলয়েড পরিবর্তিত হয়নি। প্লাকের স্টেইনিং পরিবর্তিত হয়নি। মোট মানব টাউ এবং থ্রিওনিন 181-এ ফসফো-টাউ পরিবর্তিত হয়নি, এবং টাউয়ের ভুল অবস্থানও পরিবর্তিত হয়নি। মাইটোকন্ড্রিয়াল পরিমাপেও পরিবর্তন ছিল না: সাইটোক্রোম-c অক্সিডেজ কার্যকলাপ, অক্সিডেজ প্রোটিন বা ATP-তে উল্লেখযোগ্য প্রভাব দেখা যায়নি। তাই এই মডেলে, এই ব্যবস্থায়, মিথিলিন ব্লু তিনটির মধ্যে দুটি প্রোটিয়াসোম কার্যকলাপ বাড়িয়েছে, দ্রবণীয় অ্যামাইলয়েড কমিয়েছে, আচরণগত একটি পরিমাপ পুনরুদ্ধার করেছে এবং টাউ এন্ডপয়েন্ট, অদ্রবণীয় অ্যামাইলয়েড ও পরীক্ষিত মাইটোকন্ড্রিয়াল এন্ডপয়েন্ট অপরিবর্তিত রেখেছে।

একটি সতর্কতা বিষয়টিকে দুর্বল না করে আরও পরিষ্কার করে। পরীক্ষিত বয়সে এই ইঁদুরগুলোর টাউ অ্যাগ্রিগেট তৈরি হয়নি, তাই পরীক্ষাটি দেখাতে পারে না যে মিথিলিন ব্লু টাউ ট্যাঙ্গলের বিরুদ্ধে ব্যর্থ। এটি দেখায় যে দ্রবণীয় অ্যামাইলয়েড কমতে পারে যখন পরিমাপ করা টাউ এন্ডপয়েন্ট পরিবর্তিত হয় না, যা এই বিষয়ে প্রয়োজনীয় এক-প্রোটিন পরিবর্তিত, অন্যটি নয় ধরনের ফলাফল। যদি ধারণা থাকে যে মিথিলিন ব্লুর প্রোটিয়াসোম সক্রিয়করণ উভয় প্রধান প্রোটিন একসঙ্গে পরিষ্কার করে, এই গবেষণাটি সেই ধারণার সংশোধন।

অ্যামাইলয়েড-উৎপাদন ফলাফল বয়স্ক PSAPP ইঁদুরের অন্তর্গত এবং আগের প্রক্রিয়ার বিপরীত

ভিন্ন দল, ভিন্ন মডেল এবং ভিন্ন ঊর্ধ্বগত প্রক্রিয়া। 15-মাস-বয়সী PSAPP ইঁদুরে তিন মাসের গ্যাভেজ গবেষণায় দৈনিক মৌখিক 3 mg/kg মাত্রা মস্তিষ্কের বিভিন্ন অঞ্চলে প্লাকের পরিমাণ প্রায় এক-তৃতীয়াংশ থেকে অর্ধেক কমায় এবং অলিগোমারসহ বিভিন্ন অ্যামাইলয়েড ফ্র্যাকশন কমায়। কিন্তু এখানে প্রস্তাবিত প্রক্রিয়া ছিল উৎপাদন কমানো, দ্রুত ক্লিয়ারেন্স নয়: মস্তিষ্কের BACE1 প্রোটিন কমে, এর উৎপাদিত C99 কমে, এবং মেসেঞ্জার RNA পরিবর্তিত হয়নি, যা কম জিন এক্সপ্রেশনের বদলে প্রোটিন-স্তরের প্রভাব নির্দেশ করে।

কোষ গবেষণা বিষয়টিকে আরও শক্ত করে। রিকম্বিন্যান্ট এনজাইমসহ কোষবিহীন অ্যাসেতে মিথিলিন ব্লু সরাসরি BACE1 বাধা দেয়, এবং মানব অ্যামাইলয়েড প্রিকার্সর প্রোটিন প্রকাশকারী হ্যামস্টার ওভারি কোষে 1.56 মাইক্রোমোলার পর্যন্ত কম ঘনত্বে নিঃসৃত অ্যামাইলয়েড 40 এবং 42 কমে, যখন প্রিকার্সর অপরিবর্তিত থাকে। আগের গবেষণার সঙ্গে এর পার্থক্য হলো, সেখানে প্রিকার্সর প্রসেসিং ফ্র্যাগমেন্ট অপরিবর্তিত ছিল এবং ক্লিয়ারেন্সকে কারণ হিসেবে ধরা হয়েছিল। উভয়টি একই সার্বজনীন প্রক্রিয়া ব্যাখ্যা করতে পারে না, কারণ মডেল, বয়স, মাত্রা, পথ এবং সময়কাল ভিন্ন। এটাই মূল বিষয়। এক ব্যবস্থায় মিথিলিন ব্লুর অ্যামাইলয়েড প্রভাব উৎপাদনের মাধ্যমে এবং অন্য ব্যবস্থায় ক্লিয়ারেন্সের মাধ্যমে হতে পারে, আর সেটআপ বাদ দিয়ে যেকোনো একটি উদ্ধৃত করা বিভ্রান্তিকর।

একই রসায়ন, একাধিক লক্ষ্য: সিস্টেইন-অক্সিডেশন সংযোগ

তৃতীয় ধরনের গবেষণা ব্যাখ্যা করে কীভাবে একটি একক রেডক্স রসায়ন সম্পর্কহীন প্রোটিন কাহিনিতে দেখা দিতে পারে। ক্যাসপেস বাধাদানের একটি জৈবরাসায়নিক গবেষণায়, মিথিলিন ব্লু ক্যাটালাইটিক সিস্টেইনকে সালফেনিক অ্যাসিডে অক্সিডাইজ করে ক্যাসপেস-6 নিষ্ক্রিয় করে, যা মাস স্পেকট্রোমেট্রির মাধ্যমে নিশ্চিত করা হয়, এবং অর্ধ-সর্বোচ্চ ঘনত্ব প্রায় 10.6 মাইক্রোমোলার। ক্যাসপেস-3 একই ধরনের ঘনত্বে বাধাপ্রাপ্ত হয়। লেখকেরা এটিকে টাউ গবেষণার সঙ্গে যুক্ত করেন: টাউকে মনোমেরিক রাখতে যে একই সিস্টেইন-অক্সিডাইজিং রসায়ন প্রস্তাব করা হয়েছে, তা একটি সিস্টেইন প্রোটিয়েস অকার্যকর করতে পারে, এবং কার্যকর ঘনত্বগুলো একে অপরের কাছাকাছি।

এটি আকর্ষণীয় এবং একই সঙ্গে সতর্কবার্তাও। যে রেডক্স-সক্রিয় অণু উন্মুক্ত সিস্টেইন অক্সিডাইজ করে, তার সক্রিয় ঘনত্বে একাধিক লক্ষ্য থাকবে। টাউ ডিসঅ্যাগ্রিগেশন গল্প, ক্যাসপেস গল্প এবং সম্ভবত অন্যগুলো একই রাসায়নিক ক্রিয়াপদ ভাগ করে, কিন্তু ভিন্ন বিশেষ্য। এই ভাগ করা ক্রিয়াপদ ফলাফলগুলোকে বিনিময়যোগ্য করে না। এর অর্থ হলো মাত্রা ও প্রেক্ষাপট নির্ধারণ করে কোন লক্ষ্য গুরুত্বপূর্ণ, এবং একটি সিস্টেইন-নির্ভর প্রক্রিয়াকে লক্ষ্য করে দীর্ঘমেয়াদি ডোজিং অন্য প্রক্রিয়াকেও প্রভাবিত করতে পারে, যা ক্যাসপেস লেখকেরা সরাসরি উল্লেখ করেছেন। মিথিলিন ব্লু রেডক্স রসায়ন কীভাবে লক্ষ্য নির্বাচন করে, প্রোটিয়াসোম সক্রিয়করণ অন্য অ্যাগ্রিগেটেড প্রোটিনের জন্য কী বোঝায়, এবং দীর্ঘমেয়াদি ডোজিং লক্ষ্য প্রোফাইল পরিবর্তন করে কি না—এই প্রশ্নগুলোর প্রতিটির আলাদা বিশ্লেষণ প্রয়োজন।

এন্ডপয়েন্ট অনুযায়ী প্রক্রিয়া: কোন ফলাফল কোন মডেলের

টেবিলটি সারি ধরে পড়লে শিক্ষা স্পষ্ট। কোনো একক সারি সব কলামে পরিবর্তিত হয় না। সবচেয়ে শক্তিশালী অ্যামাইলয়েড-উৎপাদন ফলাফল এসেছে সেই গবেষণা থেকে যেখানে প্রোটিয়াসোম পরীক্ষা করা হয়নি। সবচেয়ে শক্তিশালী প্রোটিয়াসোম ফলাফল এসেছে সেই গবেষণা থেকে যেখানে প্রিকার্সর প্রসেসিং পরিবর্তিত হয়নি। টাউ ফলাফল মূলত টিউব এবং অফ-টার্গেট এনজাইমের সঙ্গে ভাগ করা রসায়নে অবস্থান করে। যে কেউ এই কলামগুলো একত্র করে দাবি করলে যে মিথিলিন ব্লু একটি শ্রেণি হিসেবে প্যাথলজিক্যাল প্রোটিন পরিষ্কার করে, সে এমন একটি পরীক্ষার পর্যালোচনা লিখছে যা কখনো করা হয়নি।

এই শৃঙ্খলা রোগীদের ক্ষেত্রেও প্রযোজ্য। এই প্রক্রিয়াগুলো ক্লিনিক্যাল উপকারে রূপান্তরিত হয় কি না, তা একটি আলাদা প্রশ্ন যার নিজস্ব ট্রায়াল এবং ফলাফল রয়েছে, এবং সেটি এখানে নয় বরং আলঝাইমারের ক্লিনিক্যাল প্রমাণ অংশে উত্তর দেওয়া হয়েছে।