पार्किंसंस रोग में न्यूरोमेलेनिन: टायरोसिन हाइड्रोक्सिलेस और टायरोसिनेस भाग 1

अमूर्त:

पार्किंसंस रोग (पीडी) एक उम्र बढ़ने से संबंधित बीमारी है और अल्जाइमर रोग के बाद दूसरी सबसे आम न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारी है। पीडी के मुख्य लक्षण आंदोलन संबंधी विकार हैं, जिसके साथ स्ट्रिएटम में न्यूरोट्रांसमीटर डोपामाइन (डीए) की कमी होती है, जो निग्रोस्ट्रिएटल डीए न्यूरॉन्स की कोशिका मृत्यु के कारण होता है।

हाल के वर्षों में, अधिक से अधिक अध्ययनों ने आंदोलन विकारों और स्मृति के बीच घनिष्ठ संबंध देखा है। उचित व्यायाम के माध्यम से लोगों की याददाश्त और संज्ञानात्मक क्षमताओं में सुधार किया जा सकता है, लेकिन लंबे समय तक बैठे रहने और व्यायाम की कमी से मानव तंत्रिका तंत्र प्रभावित होगा और यहां तक ​​कि संज्ञानात्मक गिरावट, स्मृति कमजोर होने और अन्य समस्याएं भी हो सकती हैं।

सबसे पहले, व्यायाम मस्तिष्क में रक्त परिसंचरण को बढ़ावा दे सकता है, जिससे न्यूरॉन्स को पोषक तत्वों की आपूर्ति बढ़ जाती है, चयापचय बढ़ जाता है और नए न्यूरॉन्स की पीढ़ी को बढ़ावा मिलता है। यह सुधार मस्तिष्क की क्षमता और लचीलेपन को बढ़ा सकता है जबकि तंत्रिका नेटवर्क के गठन और रखरखाव को बढ़ावा देता है, जिससे लोगों की याददाश्त और सीखने की क्षमता में सुधार होता है।

दूसरे, व्यायाम शरीर के रक्त परिसंचरण को भी बढ़ावा दे सकता है, और शरीर के चयापचय और प्रतिरक्षा प्रणाली में सुधार कर सकता है, जिससे शरीर की प्रतिरोधक क्षमता बढ़ती है और विभिन्न बीमारियों की घटना को रोका जा सकता है। ये बीमारियाँ न केवल लोगों के शारीरिक स्वास्थ्य को प्रभावित करती हैं, बल्कि उनके मस्तिष्क को भी प्रभावित करती हैं, जिससे उनकी संज्ञानात्मक क्षमता और याददाश्त कम हो जाती है।

इसके अलावा, उचित व्यायाम के माध्यम से, लोग शारीरिक और मनोवैज्ञानिक तनाव को दूर कर सकते हैं और चिंता, तनाव और अवसाद जैसी भावनाओं से छुटकारा पा सकते हैं। ये भावनाएँ न केवल किसी व्यक्ति की मानसिक स्थिति को प्रभावित करेंगी बल्कि मस्तिष्क को भी नुकसान पहुँचाएँगी, जिससे लोगों की याददाश्त और सीखने की क्षमता प्रभावित होगी। इसलिए, उचित व्यायाम शारीरिक और मानसिक स्वास्थ्य को बढ़ावा दे सकता है और लोगों की याददाश्त और सीखने की क्षमता में सुधार कर सकता है।

संक्षेप में, आंदोलन विकारों और स्मृति के बीच एक करीबी रिश्ता है। उचित व्यायाम शरीर और मस्तिष्क के स्वास्थ्य को बढ़ावा दे सकता है, और लोगों की संज्ञानात्मक क्षमता और स्मृति में सुधार कर सकता है। इसलिए, हमें अपने शारीरिक और मानसिक स्वास्थ्य और जीवन की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए खेलों में सक्रिय रूप से भाग लेना चाहिए और एक स्वस्थ जीवन शैली बनाए रखना चाहिए। यह देखा जा सकता है कि हमें याददाश्त में सुधार करने की आवश्यकता है, और सिस्टेन्चे डेज़र्टिकोला स्मृति में काफी सुधार कर सकता है क्योंकि सिस्टेन्चे डेज़र्टिकोला एक पारंपरिक चीनी औषधीय सामग्री है जिसके कई अनोखे प्रभाव हैं, जिनमें से एक स्मृति में सुधार करना है। सिस्टेन्चे डेज़र्टिकोला की प्रभावकारिता इसमें मौजूद कई सक्रिय तत्वों से आती है, जिसमें टैनिक एसिड, पॉलीसेकेराइड, फ्लेवोनोइड ग्लाइकोसाइड आदि शामिल हैं। ये तत्व विभिन्न मार्गों के माध्यम से मस्तिष्क के स्वास्थ्य को बढ़ावा दे सकते हैं।

अल्पकालिक स्मृति सुधारने के लिए जानें पर क्लिक करें

पीडी में दो मुख्य हिस्टोपैथोलॉजिकल हॉलमार्क मौजूद हैं: साइटोसोलिक समावेशन निकाय जिन्हें लेवी बॉडीज कहा जाता है, जिनमें मुख्य रूप से -सिनुक्लिन प्रोटीन होता है, जिसके ओलिगोमर्स को मिसफोल्डिंग द्वारा उत्पादित किया जाता है, जो न्यूरोटॉक्सिक माना जाता है, जो डीए कोशिका मृत्यु का कारण बनता है; और ब्लैक पिगमेंट जिन्हें न्यूरोमेलेनिन (एनएम) कहा जाता है, जो डीए न्यूरॉन्स में निहित होते हैं और पीडी में उल्लेखनीय रूप से कमी करते हैं।

मानव एनएम का संश्लेषण मेलानोसाइट्स में मेलेनिन के संश्लेषण के समान माना जाता है; त्वचा में मेलेनिन संश्लेषण टायरोसिनेस द्वारा डोपाक्विनोन (डीक्यू) के माध्यम से होता है, जबकि डीए न्यूरॉन्स में एनएम संश्लेषण टायरोसिन हाइड्रोक्सिलेस (टीएच) और एरोमैटिक एल-अमीनो एसिड डिकार्बोक्सिलेस (एएडीसी) द्वारा डीएक्विनोन (डीएक्यू) के माध्यम से होता है।

कोशिका द्रव्य में DA अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होता है और माना जाता है कि यह स्वतः या किसी अज्ञात टायरोसिनेस द्वारा DAQ में ऑक्सीकृत हो जाता है और फिर NM में संश्लेषित हो जाता है। एक विशिष्ट सीमा से ऊपर इंट्रासेल्युलर NM संचय को DA न्यूरॉन मृत्यु और PD फेनोटाइप से जुड़ा हुआ बताया गया है।

यह समीक्षा पीडी में एनएम के जैवसंश्लेषण और पैथोफिज़ियोलॉजी में हाल की प्रगति की रिपोर्ट करती है।

कीवर्ड:

डोपामाइन; लोकस कोएरूलेयस; मेलेनिन; न्यूरोमेलेनिन; नोरेपिनेफ्राइन; पार्किंसंस रोग; सब्सटेंशिया निग्रा; टायरोसिनेस; टायरोसिन हाइड्रोक्सिलेस।

1. पार्किंसंस रोग में न्यूरोमेलेनिन (एनएम)

पार्किंसंस रोग (पीडी) एक मानव-विशिष्ट, प्रगतिशील, उम्र बढ़ने से संबंधित बीमारी है, और अल्जाइमर रोग के बाद दूसरी सबसे आम न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारी है [1]। 1817 में, लंदन में जेम्स पार्किंसन ने "एन एसे ऑन द शेकिंग पाल्सी" प्रकाशित किया, जो बाद में पार्किंसंस रोग नाम दिए गए विकार का पहला व्यापक नैदानिक ​​​​विवरण था। पीडी के मुख्य लक्षण मोटर लक्षण हैं, जैसे कि कंपन, ब्रैडीकिनेसिया, कठोरता और आसन अस्थिरता, साथ ही गैर-मोटर लक्षण जैसे एनोस्मिया, कब्ज, अनिद्रा, आरईएम-स्लीप व्यवहार संबंधी विकार (आरबीडी), चिंता, अवसाद, थकान, संज्ञानात्मक हानि [1]।

अधिकांश पीडी बिना किसी पारिवारिक इतिहास (एसपीडी) के छिटपुट होते हैं। केवल 5-15 प्रतिशत मामले पारिवारिक पीडी (एफपीडी) [2,3] होते हैं। 20वीं सदी के मध्य में पोस्ट-मॉर्टम पीडी मस्तिष्क के जैव रासायनिक विश्लेषण द्वारा पीडी के पैथोफिज़ियोलॉजी की जांच की गई थी [4-7]।

हालांकि पीडी की पैथोफिज़ियोलॉजी अज्ञात बनी हुई है, लेकिन एसपीडी को पर्यावरण और आनुवंशिक कारकों के संयुक्त प्रभावों के कारण माना जाता है। पीडी के मुख्य लक्षण, जो एक आंदोलन विकार है, निग्रोस्ट्रिएटल डीए न्यूरॉन्स के न्यूरोडीजेनेरेशन के कारण बेसल गैन्ग्लिया में स्ट्रिएटम में न्यूरोट्रांसमीटर डोपामाइन (डीए) में कमी के कारण होता है, और प्रत्यक्ष अग्रदूत एल-3,4- डाइहाइड्रॉक्सीफेनिलएलनिन (एल-डीओपीए) द्वारा डीए का पूरक अभी भी 1970 के दशक से पांच दशकों के बाद पीडी की फार्माकोथेरेपी का स्वर्ण मानक है [1,7,8]।

एल-डीओपीए उपचार पीडी के कई मुख्य लक्षणों को कम करने के लिए अत्यधिक प्रभावी है, लेकिन यह न्यूरोडीजेनेरेशन की प्रगति को रोक नहीं पाता है और बाद में अप्रभावीता में कमी और डिस्केनेसिया जैसे विभिन्न दुष्प्रभावों का कारण बनता है [7,8]।

20वीं सदी के अंत से, विभिन्न fPD के कारक या संवेदनशीलता जीन की खोज ने sPD के आणविक तंत्र की व्याख्या को बहुत बढ़ावा दिया है [3]; fPD को जीन लोकी की खोज के क्रम में कहा जाता है जैसे कि PARK1 (-सिनुक्लिन, SNCA [9,10]) और PARK2 (पार्किन, PRKN [3,11,12])। 20 से अधिक PARK की रिपोर्ट की गई है। संक्षिप्त नाम PARK, PARKinson नाम से लिया गया है।

एफपीडी में कुछ जीन में उत्परिवर्तन को कारण माना जाता है और एसपीडी में संवेदनशीलता लोकी से भी संबंधित माना जाता है, उदाहरण के लिए, -सिन्यूक्लिन जीन (एसएनसीए और पार्क 1) [9,10], पार्किन (पार्क 2) [3,11], पीटीईएन-प्रेरित पुटेटिव किनेज 1 (पिंक 1 और पार्क 6) [13,14], और ल्यूसीन-समृद्ध दोहराए गए किनेज 2 (एलआरआरके 2 और पार्क 8) [15-18]।

डीजनरेटिंग निग्रोस्ट्रिएटल डीए न्यूरॉन्स में पीडी में दो मुख्य हिस्टोपैथोलॉजिकल हॉलमार्क हैं, यानी लेवी बॉडीज और सब्सटेंशिया निग्रा (एसएन) में न्यूरोमेलेनिन (एनएम) की कमी (चित्र 1): (1) फ्रेडरिक हेनरिक ने 1912 में लेवी बॉडीज नामक साइटोसोलिक समावेशन निकायों का वर्णन किया [19]। लेवी बॉडीज में मुख्य प्रोटीन घटक के रूप में -सिनुक्लिन प्रोटीन होता है, और मिसफोल्डिंग द्वारा उत्पादित -सिनुक्लिन प्रोटीन के फाइब्रिलर ऑलिगोमर्स को न्यूरोटॉक्सिक माना जाता है और डीए सेल की मृत्यु का कारण बनता है [20]।

1997 में -सिनुक्लिन जीन (एसएनसीए) का उत्परिवर्तन एक प्रमुख एफपीडी (पीएआरके1) का कारण पाया गया, जिसमें पतित डोपामाइन न्यूरॉन्स में -सिनुक्लिन और काले वर्णक एनएम दोनों लेवी निकाय होते हैं [9,10]।

इन कारणों से, एसपीडी में डीए न्यूरोन डेथ में -सिन्यूक्लिन प्रोटीन की व्यापक रूप से जांच की गई है। हालांकि, एक शेष प्रश्न यह है कि क्या लेवी बॉडीज पार्क 1 (एसएनसीए) जैसे प्रमुख एफपीडी में देखी जाती हैं, लेकिन पार्क 2 (पार्किन) जैसे अप्रभावी एफपीडी में नहीं। (2) एक काला वर्णक एनएम, जो मानव एसएन में देखा जाता है, स्वस्थ विषयों में सामान्य उम्र बढ़ने के दौरान धीरे-धीरे बढ़ता है [21]।

एनएम मनुष्यों के मस्तिष्क में प्रचुर मात्रा में पाया जाता है, लेकिन बंदरों, चूहों, कुत्तों और घोड़ों के मस्तिष्क में भी इसकी मौजूदगी की रिपोर्ट की गई है [22,23]। कॉन्स्टेंटिन ट्रेटियाकॉफ [24] ने 1919 में बताया कि पीडी मस्तिष्क के एसएन में एनएम में उल्लेखनीय कमी आई है।

एसएन पार्स कॉम्पैक्टा (एसएनपीसी) में कुछ निग्रोस्ट्रिएटल डीए न्यूरॉन्स में एनएम में कमी, जो नंगी आंखों से दिखाई देती है, पीडी का मुख्य हिस्टोपैथोलॉजिकल संकेत है। लेवी बॉडीज से अलग, एनएम एसपीडी, डोमिनेंट एफपीडी और रिसेसिव एफपीडी में देखा जाता है।

एनएम मानव लोकस कोएरुलेयस (एलसी) में नोरेपिनेफ्रिन (एनई) न्यूरॉन्स में भी निहित है, जहां पीडी में एनई न्यूरॉन्स भी खराब हो जाते हैं। लेवी बॉडीज में -सिनुक्लिन प्रोटीन के विपरीत, जिस पर बहुत ध्यान दिया गया है, पीडी में एनएम के जैवसंश्लेषण और पैथोफिज़ियोलॉजी के बारे में कम जानकारी है। एक कारण यह है कि एनएम की रासायनिक संरचनाओं की व्याख्या केवल पोस्टमॉर्टम मानव मस्तिष्क में छोटी सामग्री के कारण मुश्किल रही है।

हालांकि, पिछले दो दशकों में पोस्टमॉर्टम मानव मस्तिष्क के एसएन से अलग किए गए एनएम के रासायनिक सूक्ष्म विश्लेषण के विकास के आधार पर एनएम के रासायनिक गुणों और जैवसंश्लेषण मार्ग को स्पष्ट किया गया है [25-27], और एनएम के पैथोफिज़ियोलॉजी को भी धीरे-धीरे स्पष्ट किया गया है।

चित्र 1. निग्रोस्ट्रिएटल डीए में पीडी में दो हिस्टोपैथोलॉजिकल हॉलमार्क। मिसफोल्डिंग द्वारा उत्पादित फाइब्रिलर ऑलिगोमर्स को न्यूरोटॉक्सिक माना जाता है और डीए सेल की मृत्यु का कारण बनता है।

न्यूरोमेलेनिन (एनएम) भी न्यूरोडीजनरेशन और डीए कोशिका मृत्यु से संबंधित है क्योंकि एनएम न्यूरोप्रोटेक्शन के लिए ऑक्सीडेटिव तनाव को कम करता है। ए-सिन, ए-सिन्यूक्लिन; एनएम, न्यूरोमेलेनिन; टीएच, टायरोसिन हाइड्रोक्सिलेस; एएडीकैरोमैटिक अमीनो एसिड डिकार्बोक्सिलेस; आरओएस, रिएक्टिव ऑक्सीजन प्रजातियां।

2. न्यूरोमेलेनिन (एनएम) का जैवसंश्लेषण: टायरोसिन हाइड्रॉक्सिलेस और टायरोसिनेस

मानव एसएन में रंजित एनएम को 2:1 के मोलर अनुपात में डीए और सिस्टीन से प्राप्त होने का अनुमान लगाया गया है [27.

यह बताया गया है कि विभिन्न कैटेकोल मेटाबोलाइट्स एसएन डोपामाइन न्यूरॉन्स में एनएम में और एलसी में एनई न्यूरॉन्स में शामिल किए गए हैं, जो मोनोमाइन ऑक्सीडेज (एमएओ) द्वारा कैटेकोलामाइन के ऑक्सीडेटिव डीएमीनेशन और एल्डिहाइड डिहाइड्रोजनेज (एएलडीएच और एल्डिहाइड रिडक्टेस (एआर) द्वारा कमी और ऑक्सीकरण के बाद बनते हैं: डीओपीए, 3,4- डायहाइड्रॉक्सीफेनिलएसिटिक एसिड (डीओपीएसी), और 3,4 डायहाइड्रॉक्सीफेनिलएथेनॉल (डीओपीईटी) डोपामाइन मेटाबोलाइट्स के रूप में; 3,4- डायहाइड्रॉक्सी मैंडेलिक एसिड (डीओएमए) और 3,4- डायहाइड्रॉक्सीफेनिलइथिलीन ग्लाइकॉल (डीओपीईजी) एनई मेटाबोलाइट्स के रूप में [27-30](चित्र 2)।
इन परिणामों के आधार पर, डीए ऑक्सीकरण से डीएक्विनोन (डीएÃ) या एनई ऑक्सीकरण से एनईक्विनोन के माध्यम से एनएम जैवसंश्लेषण का मार्ग मानव त्वचा और बालों में डीओपीएक्विनोन (डीक्यू) के आंतरिक मार्ग को शामिल करने वाले मेलेनिन जैवसंश्लेषण के समान प्रस्तावित किया गया है [31]।

इसके अलावा, यह सुझाव दिया गया है कि विभिन्न कैटेचोल मेटाबोलाइट्स एनएम में शामिल किए गए हैं, जिनमें डीओपीए, डीओपीएसी, डीओएमए, डीओपीईटी और डीओपीईजी शामिल हैं, जो डीए और एनई के मेटाबोलाइट्स हैं जो मोनोमाइन ऑक्सीडेज द्वारा ऑक्सीडेटिव डीएमीनेशन के बाद ऑक्सीकरण/अपचयन द्वारा निर्मित होते हैं (चित्र 3)।

चित्र 2. कैटेकोलामाइन का चयापचय। (DOPA) 3,4-डाइहाइड्रॉक्सीफेनिलएलनिन; (DA)डोपामाइन; (NE) नॉरपेनेफ्रिन; (EN) एपिनेफ्रिन; (3-OMD) 3-O-मेथिलडोपा; (3MT) 3-मेथॉक्सीटायरामाइन; (DOPAL) 3,4-डाइहाइड्रॉक्सीफेनिलएसीटैल्डिहाइड; (NMN) नॉर्मेटानेफ्रिन;(DOPEGAL) 3,4-डाइहाइड्रॉक्सीफेनिलग्लाइकोलाडिहाइड; (MN) मेटानेफ्रिन; (MOPAL) 3-मेथॉक्सी4-हाइड्रॉक्सीफेनिलएसीटैल्डिहाइड; (DOPAC) 3,4-डाइहाइड्रॉक्सीफेनिलएसेटिक एसिड; (DOPET) 3,4-डाइहाइड्रॉक्सीफेनिलएथेनॉल; (MOPEGAL) 3-मेथॉक्सी-4-हाइड्रॉक्सीफेनिलग्लाइकोलाडेहाइड; (DOMA)3,4-डाइहाइड्रॉक्सीमैंडेलिक एसिड; (DOPEG/DHPG) 3,4-डाइहाइड्रॉक्सिलफेनिलइथिलीनग्लाइकॉल/3,4-डाइहाइड्रॉक्सीफेनिलग्लाइकॉल; HVA: होमोवेनिलिक एसिड; MOPET: 3-मेथॉक्सी-4-हाइड्रॉक्सीफेनिलएथेनॉल;(VMA) वैनिलीलमैंडेलिक एसिड; (MOPEG/MHPG) 3-मेथॉक्सी-4-हाइड्रॉक्सीफेनिलइथिलीनग्लाइकॉल/3-मेथॉक्सी-4-हाइड्रॉक्सीफेनिलग्लाइकॉल. (TH) टायरोसिन हाइड्रॉक्सिलेस; (AADC) एरोमैटिक एमिनो एसिडडेकार्बोक्सिलेस; (DBH) डोपामाइन- -हाइड्रॉक्सिलेस; (पीएनएमटी) फेनिलएथेनॉलमाइन एन-मिथाइलट्रांसफेरेज़; (सीओएमटी) कैटेचोल-ओ-मिथाइलट्रांसफेरेज़; (एमएओ) मोनोमाइन ऑक्सीडेज; (एएलडीएच) एल्डिहाइड डिहाइड्रोजनेज; (एआर) एल्डिहाइड रिडक्टेस। स्पष्टता के लिए एंजाइम के नाम इटैलिक में दिखाए गए हैं। मामूली संशोधनों के साथ [28] से अनुकूलित।

चित्र 3. एस.एन. या एल.सी. में न्यूरोमेलेनिन का संश्लेषण। मस्तिष्क के विभिन्न क्षेत्रों में मौजूद विभिन्न कैटेकोलामाइन मेटाबोलाइट्स की संभावित भागीदारी जो सब्सटेंशिया निग्रा (एस.एन.) या लोकस कोएरुलेयस (एल.सी.) में एन.एम. में शामिल हो सकती है।

DA और NE तथा संबंधित Cys व्युत्पन्नों के अतिरिक्त, इन अन्य मेटाबोलाइट्स को भी NM में शामिल माना जाता है। (O) ऑक्सीडेंट का प्रतिनिधित्व करता है।

For more information:1950477648nn@gmail.com