الزائمر اور پارکنسن کی بیماری کے مریضوں کے پلازما میں مائکوٹوکسنز کی بائیو مانیٹرنگⅠ

خلاصہ: ماحولیاتی آلودگیوں کی نمائش نیوروڈیجنریٹیو بیماری کے روگجنن میں اہم کردار ادا کر سکتی ہے، جیسے پارکنسنز کی بیماری (PD) اور الزائمر کی بیماری (AD)۔ اسپین میں پہلی بار، نیوروڈیجینریٹیو بیماری (44 PD اور 24 AD) اور لا ریوجا علاقے سے ان کے صحت مند ساتھیوں (25) سے تشخیص شدہ مریضوں کے 19 مائکوٹوکسنز کی پلازمیٹک سطحوں کا تجزیہ کیا گیا۔

پارکنسنز کی بیماری اور الزائمر کی بیماری کے لیے cistanche herba پر کلک کریں۔

مطالعہ شدہ مائکوٹوکسنز افلاٹوکسینز B1، B2، G1، G2، اور M1، T-2 اور HT-2، اوکراٹوکسن A (OTA) اور B (OTB)، زیارالینون، سٹیریگمیٹوسسٹن (STER)، نیولینول، deoxynivalenol, 3-acetyl deoxynivalenol, 15-acetyl deoxynivalenol, de epoxy-deoxynivalenol, neosolaniol, diacetoxyscirpenol, and fusarenon-X. ممکنہ میٹابولائٹس کا پتہ لگانے کے لیے -glucuronidase/arylsulfatase کے ساتھ علاج سے پہلے اور بعد میں LC-MS/MS کے ذریعے نمونوں کا تجزیہ کیا گیا۔

Only OTA, OTB, and STER were detected in the samples. OTA was present before (77% of the samples) and after (89%) the enzymatic treatment, while OTB was only detectable before (13%). Statistically significant differences in OTA between healthy companions and patients were observed but the observed differences might seem more related to gender (OTA levels higher in men, p-value = 0.0014) than the disease itself. STER appeared only after enzymatic treatment (88%). Statistical analysis on STER showed distributions always different between healthy controls and patients (patients' group >کنٹرولز، پی ویلیو < 0۔{6}}001)۔ حیرت انگیز طور پر، STER کی سطح خواتین میں عمر کے ساتھ کمزور طور پر مثبت طور پر منسلک ہے (rho=0.3384)، جب کہ OTA کے ارتباط نے خاص طور پر PD (rho=−0.4643) والے مردوں میں عمر کے ساتھ سطح میں کمی کو ظاہر کیا۔

مطلوبہ الفاظ: mycotoxins; اوکراٹوکسین اے؛ sterigmatocystin؛ انسانی نمائش؛ پارکنسنز کی بیماری؛ ایک دماغی مرض کا نام ہے؛ neurodegenerative بیماری

کلیدی شراکت: صحت مند بالغوں اور نیوروڈیجینریٹیو بیماری کے مریضوں (پارکنسن اور الزائمر) کے پلازما میں 19 مائکوٹوکسنز کی موجودگی کا ڈیٹا پیش کیا گیا ہے۔ صرف ochratoxin A (OTA) اور B اور sterigmatocystin (STER) کا پتہ چلا۔ کنٹرول اور مریضوں کے درمیان او ٹی اے کی سطحوں میں فرق جنس (مرد > خواتین) کی وجہ سے ہوتا ہے۔ STER کے لیے مریضوں میں اعلیٰ سطح پائی گئی۔ STER کی سطح خواتین میں عمر کے ساتھ مثبت طور پر منسلک ہے، جبکہ OTA عمر کے ساتھ کم ہوا، خاص طور پر PD والے مردوں میں۔

1. تعارف

نیوروڈیجینریٹو بیماریاں عمر بڑھنے کے ساتھ منسلک اکثر پیتھالوجیز میں سے ایک ہیں، الزائمر کی بیماری (AD) سب سے زیادہ عام ہے، اور پارکنسنز کی بیماری (PD) دوسری سب سے عام ہے۔ AD ڈیمنشیا کی سب سے زیادہ عام شکل ہے جو یادداشت اور دیگر علمی افعال میں ترقی پسند خرابی کا باعث بنتی ہے۔ AD کو پیتھولوجیکل طور پر نیوروفائبریلری ٹینگلز کی موجودگی کی طرف سے خصوصیت دی جاتی ہے جس میں ہائپر فاسفوریلیٹڈ ٹاؤ، امائلائیڈ کے ایکسٹرا سیلولر ایگریگیٹس، اور دماغ میں شدید نیورونل نقصان ہوتا ہے [1]۔

PD طبی طور پر موٹر علامات جیسے بریڈیکنیزیا، سختی، آرام کرنے کا جھٹکا، اور کرنسی کی عدم استحکام، اور غیر موٹر علامات جیسے کہ ولفیٹری dysfunction، قبض، ڈپریشن، نیند کی خرابی، درد، اور تھکاوٹ کی طرف سے خصوصیات ہے. PD سبسٹیٹیا نگرا پارس کمپیکٹا میں ڈوپامینرجک نیوران کے نقصان اور لیوی باڈیز کی موجودگی سے پیتھولوجیکل طور پر خصوصیت رکھتا ہے جس میں الفا-سینوکلین پروٹین کے مجموعے ہوتے ہیں [2]۔

وسیع تحقیق کے باوجود، زیادہ تر AD اور PD کیسز میں اس کی وجہ کا طریقہ کار نامعلوم ہے۔ غالب طور پر وراثت میں ملنے والی الزائمر کی بیماری نسبتاً نایاب ہے اور 90 فیصد سے زیادہ مریضوں میں AD ایٹولوجی جینیاتی اور ماحولیاتی عوامل کے امتزاج سے ہوتی ہے [3]۔ PD کیسز کی اکثریت چھٹپٹ ہوتی ہے اور خاندانی monogenic PD فارم PD کیسز کے تقریباً 10 فیصد کی نمائندگی کرتے ہیں [4]۔

اگرچہ AD اور PD میں نیوروڈیجنریشن کا صحیح طریقہ کار واضح نہیں ہے، لیکن ممکنہ طور پر ایک پیچیدہ ایٹولوجی ہے جس میں متعدد ماحولیاتی، عمر سے متعلق، جینیاتی، ایپی جینیٹک، اور سوزش کے عوامل شامل ہیں [5,6]۔ یہ بڑے پیمانے پر قبول کیا جاتا ہے کہ AD کی ایٹولوجی کثیر الجہتی ہے اور اس کا روگجنن متعدد عوامل کے تعامل سے متاثر ہوتا ہے، بشمول ماحولیاتی عوامل، طرز زندگی، اور جینیاتی عناصر [7,8]۔

ماحولیاتی عوامل اور AD کے درمیان تعلق نے حال ہی میں کافی توجہ مبذول کی ہے۔ بعض ماحولیاتی عوامل، جیسے کہ دھاتیں [9]، فضائی آلودگی [10]، کیڑے مار ادویات [11]، یا بیکٹیریا، سانچوں اور وائرسز [12] کے ذریعہ تیار کردہ بائیوٹوکسنز، AD کے خطرے کو بڑھانے اور ایک اہم کردار ادا کرنے کی اطلاع دی گئی ہے۔ کئی پیتھولوجیکل میکانزم کے ذریعے AD کے آغاز اور ترقی میں [7,8,13]۔ PD کے معاملے میں، یہ حقیقت کہ یہ بیماری دیگر غیر موٹر علامات کے ساتھ اعضاء میں ہے جو ماحول سے بہت زیادہ بے نقاب ہیں (ولفیکٹری اور معدے کے نظام) PD کی ایٹولوجی میں ماحولیاتی عوامل کے کردار کے مفروضوں کو تقویت دیتی ہے۔ بہت سے کیمیکلز جیسے کیڑے مار ادویات، دھاتیں (آئرن اور سیسہ)، پولی کلورینیٹڈ بائفنائل، سالوینٹس جیسے ٹرائکلوریتھیلین، پرکلوریتھیلین کے ساتھ ساتھ ٹریفک کے ذرات کو PD [14,15] سے جوڑا گیا ہے۔

ان میں سے، مضبوط ثبوت کیڑے مار ادویات کی طرف اشارہ کرتے ہیں [16]۔ درحقیقت، یہ معلوم ہے کہ دیہی علاقوں میں رہنے والے لوگ، فصلوں، کنویں اور موسم بہار کے پانیوں میں موجود نیوروٹوکسن سے متاثر ہوتے ہیں، پی ڈی [17,18] کی ترقی کے زیادہ خطرے میں ہوتے ہیں۔ کیڑے مار ادویات سے بہت پہلے دیہی علاقوں میں موجود مرکبات کا ایک اور گروپ مائکوٹوکسن ہیں۔ Mycotoxins قدرتی طور پر پیدا ہونے والے آلودگی ہیں جو مختلف فنگل پرجاتیوں جیسے Aspergillus، Penicillium اور Fusarium سے پیدا ہوتے ہیں، جو دنیا بھر میں فصلوں، خاص طور پر اناج، گری دار میوے اور سبزیوں کو آلودہ کرتے ہیں۔

اقتصادی زرعی نقصانات بہت زیادہ ہیں [19]؛ تاہم، بنیادی تشویش انسانی اور فارم جانوروں کی صحت سے متعلق ہے۔ وہ اپنے ہیپاٹوٹوکسک، نیفروٹوکسک، امیونوٹوکسک، جینوٹوکسک، اور سرطان پیدا کرنے والی خصوصیات کے ساتھ ساتھ اینڈوکرائن یا تولیدی نظاموں پر ان کے مضر اثرات [20-22] سے متعلق شدید اور طویل مدتی بیماریوں کا سبب بنتے ہیں۔ درحقیقت، ان کے زہریلے اثرات کی وجہ سے مختلف اشیائے خوردونوش، خوراک اور خوراک پر زیادہ سے زیادہ حدیں EU کی سطح پر رکھی گئی ہیں [23-25]۔

آج کل مائکوٹوکسن کی نمائش کو کم کرنے کے لیے بیداری میں اضافہ ہو رہا ہے [22] کیونکہ (i) عام آبادی کو مائکوٹوکسینز کا سامنا بنیادی طور پر خوراک کے ذریعے ہوتا ہے، دنیا بھر میں اس کی نشاندہی کی جانے والی سطح سے زیادہ کھانے کی اشیاء میں ہوتی ہے، 60-80 فیصد تک [26]، (ii) انسان اور جانور ایک سے زیادہ مائکوٹوکسین (مائکوٹوکسن کی کاک ٹیل) کے سامنے آتے ہیں اور (iii) موسمیاتی تبدیلی کچھ علاقوں میں مائکوٹوکسن کی آلودگی کے خطرے کو بڑھا سکتی ہے۔

اس بیداری نے جانوروں اور انسانوں کی حقیقی نمائش کو جاننے کے لیے انسانی بائیو مانیٹرنگ (HBM) کے ذریعے حیاتیاتی سیالوں میں مائکوٹوکسنز کا تجزیہ کرنے کی ضرورت میں اضافہ بھی کیا ہے۔ درحقیقت، HBM کو خوراک میں براہ راست مائکوٹوکسن کے تعین کے لیے ایک لازمی تکمیل کے طور پر فروغ دیا جاتا ہے [27,28]۔ اگرچہ، جیسا کہ ذکر کیا گیا ہے، سائنسی لٹریچر میں بہت سی اشاعتیں موجود ہیں جن میں مختلف مائکوٹوکسینز کے متعدد مضر اثرات کو بیان کیا گیا ہے یا کھانے پینے کی اشیاء میں مائکوٹوکسینز کی مقدار کو درست کیا گیا ہے، لیکن انسانی نمونوں میں اس کی مقدار کے بارے میں بہت کم کام کیا گیا ہے اور وہ نیوروڈیجنریٹیو کے ایٹولوجیکل ایجنٹوں کے طور پر عملی طور پر غیر دریافت ہوئے ہیں۔ بیماریاں

بہت کم مطالعات نے اس مقصد پر توجہ مرکوز کی ہے۔ AD کے ساتھ تشخیص شدہ اور دائمی سوزش رسپانس سنڈروم (CIRS) سے متعلق مریضوں کے کچھ کیس اسٹڈیز نے بیماری کی وجہ کے طور پر ڈھلے ماحول میں سانس کے ذریعے مائکوٹوکسن کی نمائش کی طرف اشارہ کیا ہے [29]۔ کچھ مصنفین نے امائلائڈ بیٹا (A) ہومیوسٹاسس میں بیکٹیریل لیپوپولیساکرائڈز اور فنگل مائکوٹوکسینز کی شمولیت کے ساتھ غذا اور نیوروڈیجنریشن کے درمیان تعلق کا قیاس بھی کیا ہے، جو کہ AD [30] سے متعلق ایک عمل ہے۔

ابھی حال ہی میں، ہمارے گروپ [31] کے ذریعہ کئے گئے ان وٹرو اور ان ویوو مطالعات نے یہ ظاہر کیا ہے کہ مائکوٹوکسین اوکراٹوکسن A (OTA) کے ذیلی دائمی نمائش نے PD کی کچھ اہم پیتھولوجیکل خصوصیات کی حوصلہ افزائی کی ہے جیسے سٹرائٹل ڈوپیمینجک انرویشن کا نقصان اور ڈوپامینرجک سیل ڈیسفکشن کے ساتھ۔ موٹر کی خرابی اور فاسفوریلیٹ الفا-سینوکلین کی سطح میں اضافہ کے ساتھ۔ ان تمام معلومات کے ساتھ ساتھ مسلسل HBM کی ضرورت نے ہمیں صحت مند عطیہ دہندگان اور PD یا AD جیسی نیوروڈیجینریٹو بیماریوں کے مریضوں میں مائکوٹوکسینز کی مقدار کو شمالی اسپین کے ایک خطہ: لا ریوجا سے متعین کرنے پر مجبور کیا۔

لہذا، موجودہ مطالعہ میں، انسانی صحت کے لیے بڑے خطرے والے 19 مائکوٹوکسینز کی سطحوں اور ان کے کچھ میٹابولائٹس کا مقداری تجزیہ کیا گیا ہے جس میں اعلی کارکردگی والے مائع کرومیٹوگرافی-ماس اسپیکٹومیٹری (LC-MS/MS): افلاٹوکسینز B1 (AFB1)، B2 (AFB2)، G1 (AFG1)، G2 (AFG2)، M1 (AFM1)، ochratoxin A (OTA) اور B (OTB)، sterigmatocystin (STER)، deoxynivalenol (DON)، 3-acetyl deoxynivalenol ({ {15}ADON), 15-acetyl deoxynivalenol (15-ADON), de epoxy-deoxynivalenol (DOM-1), diacetoxyscirpenol (DAS), nivalenol (NIV), fusarenon-X ( FUS-X)، neosolaniol (NEO)، Zearalenone (ZEA)، T-2 اور HT-2۔ مزید برآں، چونکہ مائکوٹوکسنز کو میٹابولائز کیا جا سکتا ہے، اس لیے علاج سے پہلے اور بعد میں پلازما کے نمونوں کا مطالعہ کرنے کے لیے -glucuronidase اور arylsulfatase کے مرکب کے ساتھ تجزیہ کیا گیا ہے، بالواسطہ طور پر، مطالعہ کیے گئے مائکوٹوکسینز کے گلوکورونائیڈ یا سلفیٹ کنجوگیٹ میٹابولائٹس کی موجودگی۔

یہ پہلا موقع ہے کہ یہ تجزیہ AD یا PD کے مریضوں کے پلازما پر کیا گیا ہے۔ صحت مند عطیہ دہندگان اور مریضوں کے ساتھیوں کا ڈیٹا بھی شامل ہے۔ مریضوں کی عمر اور بیماری کا مرحلہ، تجربہ کار نیورولوجسٹ کے ذریعے تشخیص کیا گیا اور PD کے لیے Hoehn اور Yahr (HY) اسکیل اور AD کے لیے گلوبل ڈیٹریئریشن اسکیل (GDS) کی بنیاد پر، نمونوں کے ساتھ ملایا گیا ہے۔

Cistanche کا طریقہ کار الزائمر کی بیماری اور پارکنسن کی بیماری کا علاج کرتا ہے۔

Cistanche ایک روایتی چینی جڑی بوٹی ہے جو اپنے ممکنہ صحت کے فوائد کے لیے کئی سالوں سے استعمال ہوتی رہی ہے۔ حالیہ مطالعات میں، یہ پایا گیا ہے کہ Cistanche کے نیورو پروٹیکٹو اثرات ہوسکتے ہیں اور یہ الزائمر کی بیماری (AD) اور پارکنسنز کی بیماری (PD) کے علاج میں کارآمد ثابت ہوسکتے ہیں۔

AD اور PD کے مؤثر طریقے سے علاج کرنے میں Cistanche کا طریقہ کار اس کے فعال اجزاء، جیسے echinacoside، acteoside، اور cistanosides سے منسوب ہے۔ خیال کیا جاتا ہے کہ ان مرکبات میں اینٹی آکسیڈینٹ اور سوزش کی خصوصیات ہیں جو دماغ میں آکسیڈیٹیو تناؤ اور سوزش کو کم کر سکتی ہیں، جو نیوروڈیجینریٹیو بیماریوں کی نشوونما اور بڑھنے سے وابستہ ہیں۔

Cistanche اعصابی خلیوں کی نشوونما کو بھی فروغ دے سکتا ہے اور دماغ سے حاصل کردہ نیوروٹروفک فیکٹر (BDNF) کی سطح کو بڑھا کر علمی افعال کو بہتر بنا سکتا ہے، یہ ایک پروٹین جو نیوران کی نشوونما اور دیکھ بھال میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ اس کے علاوہ، Cistanche کو -amyloid plaques کو کم کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے، جو کہ الزائمر کی بیماری کی نمایاں خصوصیات ہیں، اور دماغ میں -synuclein کے جمع ہونے کو کم کرتی ہیں، جو کہ پارکنسنز کی بیماری سے وابستہ ہے۔

مجموعی طور پر، AD اور PD کے علاج میں Cistanche کے ممکنہ علاج کے فوائد امید افزا ہیں، لیکن اس کے عمل کے درست طریقہ کار کو واضح کرنے اور طبی ترتیبات میں اس کی افادیت اور حفاظت کی تصدیق کے لیے مزید مطالعات کی ضرورت ہے۔

جاری ہے...

Beatriz Arce-López 1، Lydia Alvarez-Erviti 2، Barbara De Santis 3، María Izco 2، Silvia López-Calvo 4، Maria Eugenia Marzo-Sola 4، Francesca Debegnach 3، Elena Lizarraga، Có 56 Elena González-Peñas 1,† اور Ariane Vettorazzi 5,6,*,†

1 ڈیپارٹمنٹ آف فارماسیوٹیکل ٹیکنالوجی اینڈ کیمسٹری، ریسرچ گروپ MITOX، سکول آف فارمیسی اینڈ نیوٹریشن، Universidad de Navarra، 31008 Pamplona, ​​Spain; barce@alumni.unav.es (BA-L.)؛ elizarraga@unav.es (EL)؛ mgpenas@unav.es (EG-P.)

2 لیبارٹری آف مالیکیولر نیورو بائیولوجی، سینٹر فار بایومیڈیکل ریسرچ آف لا ریوجا (CIBIR)، Piqueras 98, 3rd Floor, 26006 Logroño, Spain; laerviti@riojasalud.es (LA-E.); mizco@riojasalud.es (MI)

3 نیشنل ریفرنس لیبارٹری برائے مائکوٹوکسنز اور پلانٹ ٹاکسنز، Istituto Superiore di Sanità، 00161 Roma, Italy; barbara.desantis@iss.it (BDS); francesca.debegnach@iss.it (FD)

4 Servicio de Neurología, Hospital San Pedro, Piqueras 98, 26006 Logroño, Spain; slcalvo@riojasalud.es (SL-C.)؛ memarzo@riojasalud.es (MEM-S.)

5 Department of Pharmacology and Toxicology, Research Group MITOX, School of Pharmacy and Nutrition, Universidad de Navarra, 31008 Pamplona, Spain; acerain@unav.es 6 IdiSNA, Navarra Institute for Health Research, 31008 Pamplona, Spain