कार्यशील प्रोटीन के बिगड़ा हुआ संश्लेषण के कारण होने वाले रोग। मिर्गी में हास्य परिवर्तन

यह ज्ञात है कि प्रोटीन पेट, अग्न्याशय और आंतों में बनने वाले एंडो- और एक्सोपेप्टिडेस के प्रभाव में हाइड्रोलिसिस से गुजरते हैं। एन्डोपेप्टिडेज़ (पेप्सिन, ट्रिप्सिन और काइमोट्रिप्सिन) इसके मध्य भाग में प्रोटीन के टूटकर एल्ब्यूमोज़ और पेप्टोन में परिवर्तित हो जाते हैं। एक्सोपेप्टिडेज़ (कार्बोपेप्टिडेज़, एमिनोपेप्टिडेज़ और डाइपेप्टिडेज़), जो अग्न्याशय और छोटी आंत में बनते हैं, प्रोटीन अणुओं के टर्मिनल वर्गों और उनके क्षय उत्पादों को अमीनो एसिड में विभाजित करना सुनिश्चित करते हैं, जिसका अवशोषण छोटी आंत में भागीदारी के साथ होता है। एटीपी.

प्रोटीन हाइड्रोलिसिस का उल्लंघन कई कारणों से हो सकता है: सूजन, पेट, आंतों, अग्न्याशय के ट्यूमर; पेट और आंतों का उच्छेदन; सामान्य प्रक्रियाएं जैसे बुखार, अधिक गर्मी, हाइपोथर्मिया; न्यूरोएंडोक्राइन विनियमन के विकारों के कारण वृद्धि हुई क्रमाकुंचन के साथ। उपरोक्त सभी कारणों से हाइड्रोलाइटिक एंजाइमों की कमी या पेरिस्टलसिस में तेजी आती है, जब पेप्टिडेज़ के पास प्रोटीन के टूटने को सुनिश्चित करने का समय नहीं होता है।

अपचित प्रोटीन बड़ी आंत में प्रवेश करते हैं, जहां, माइक्रोफ्लोरा के प्रभाव में, सड़न प्रक्रियाएं शुरू होती हैं, जिससे सक्रिय एमाइन (कैडेवरिन, टायरामाइन, पुट्रेसिन, हिस्टामाइन) और इंडोल, स्काटोल, फिनोल, क्रेसोल जैसे सुगंधित यौगिकों का निर्माण होता है। ये विषैले पदार्थ सल्फ्यूरिक एसिड के साथ मिलकर लीवर में निष्क्रिय हो जाते हैं। क्षय प्रक्रियाओं में तेज वृद्धि की स्थितियों में, शरीर का नशा संभव है।

अवशोषण विकार न केवल टूटने के विकारों के कारण होते हैं, बल्कि श्वसन और ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण के युग्मन के अवरोध से जुड़ी एटीपी की कमी और हाइपोक्सिया के दौरान छोटी आंत की दीवार में इस प्रक्रिया की नाकाबंदी, फ्लोरिडज़िन, मोनोआयोडोएसीटेट के साथ विषाक्तता के कारण भी होते हैं।

प्रोटीन के टूटने और अवशोषण में कमी, साथ ही शरीर में प्रोटीन के अपर्याप्त सेवन से प्रोटीन भुखमरी, बिगड़ा हुआ प्रोटीन संश्लेषण, एनीमिया, हाइपोप्रोटीनेमिया, एडिमा की प्रवृत्ति और प्रतिरक्षा की कमी होती है। हाइपोथैलेमिक-पिट्यूटरी-एड्रेनल कॉर्टेक्स सिस्टम और हाइपोथैलेमिक-पिट्यूटरी-थायराइड सिस्टम के सक्रियण के परिणामस्वरूप, ग्लूकोकार्टोइकोड्स और थायरोक्सिन का निर्माण बढ़ जाता है, जो मांसपेशियों, गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट और लिम्फोइड सिस्टम में ऊतक प्रोटीज और प्रोटीन टूटने को उत्तेजित करता है। इस मामले में, अमीनो एसिड एक ऊर्जा सब्सट्रेट के रूप में काम कर सकते हैं और इसके अलावा, शरीर से तीव्रता से उत्सर्जित होते हैं, जिससे नकारात्मक नाइट्रोजन संतुलन का निर्माण सुनिश्चित होता है। मांसपेशियों, लिम्फ नोड्स और जठरांत्र संबंधी मार्ग सहित डिस्ट्रोफी के कारणों में से एक प्रोटीन का जमाव है, जो प्रोटीन के टूटने और अवशोषण में व्यवधान को बढ़ाता है।

अनस्प्लिट प्रोटीन को अवशोषित करने पर शरीर में एलर्जी संभव है। इसलिए, बच्चों को कृत्रिम आहार देने से अक्सर गाय के दूध के प्रोटीन और अन्य प्रोटीन उत्पादों के संबंध में शरीर में एलर्जी हो जाती है। प्रोटीन के टूटने और अवशोषण के उल्लंघन के कारण, तंत्र और परिणाम योजना 8 में प्रस्तुत किए गए हैं।

योजना 8. प्रोटीन हाइड्रोलिसिस और अवशोषण के विकार
	हाइड्रोलिसिस विकार	अवशोषण संबंधी विकार
कारण	सूजन, ट्यूमर, पेट और आंतों के उच्छेदन, बढ़ी हुई क्रमाकुंचन (तंत्रिका संबंधी प्रभाव, पेट की अम्लता में कमी, खराब गुणवत्ता वाला भोजन करना)
तंत्र	एंडोपेप्टिडेज़ (पेप्सिन, ट्रिप्सिन, काइमोट्रिप्सिन) और एक्सोपेप्टिडेज़ (कार्बो-, अमीनो- और डाइपेप्टिडेज़) की कमी	एटीपी की कमी (अमीनो एसिड का अवशोषण एक सक्रिय प्रक्रिया है और एटीपी की भागीदारी के साथ होता है)
नतीजे	प्रोटीन भुखमरी -> हाइपोप्रोटीनीमिया, एडिमा, एनीमिया; बिगड़ा हुआ प्रतिरक्षा -> संक्रामक प्रक्रियाओं के प्रति संवेदनशीलता; दस्त, हार्मोन परिवहन में व्यवधान। प्रोटीन अपचय की सक्रियता -\u003e मांसपेशियों, लिम्फोइड नोड्स, जठरांत्र संबंधी मार्ग का शोष, इसके बाद हाइड्रोलिसिस की प्रक्रियाओं के उल्लंघन और न केवल प्रोटीन, विटामिन, बल्कि अन्य पदार्थों के अवशोषण में वृद्धि; नकारात्मक नाइट्रोजन संतुलन. अनस्प्लिट प्रोटीन का अवशोषण -> शरीर की एलर्जी। जब अनस्प्लिट प्रोटीन बड़ी आंत में प्रवेश करते हैं, तो एमाइन (हिस्टामाइन, टायरामाइन, कैडवेरिन, पुट्रेसिन) और सुगंधित विषाक्त यौगिकों (इंडोल, फिनोल, क्रेसोल, स्काटोल) के निर्माण के साथ बैक्टीरिया के टूटने (क्षय) की प्रक्रिया बढ़ जाती है।

इस प्रकार की रोग प्रक्रियाओं में संश्लेषण की अपर्याप्तता, प्रोटीन के टूटने में वृद्धि और शरीर में अमीनो एसिड के रूपांतरण में गड़बड़ी शामिल है।

• प्रोटीन संश्लेषण में गड़बड़ी.

  प्रोटीन जैवसंश्लेषण राइबोसोम पर होता है। स्थानांतरण आरएनए और एटीपी की भागीदारी से, राइबोसोम पर एक प्राथमिक पॉलीपेप्टाइड बनता है, जिसमें अमीनो एसिड का क्रम डीएनए द्वारा निर्धारित होता है। एल्ब्यूमिन, फाइब्रिनोजेन, प्रोथ्रोम्बिन, अल्फा और बीटा ग्लोब्युलिन का संश्लेषण यकृत में होता है; गामा ग्लोब्युलिन रेटिकुलोएंडोथेलियल सिस्टम की कोशिकाओं में बनते हैं। प्रोटीन संश्लेषण के विकार प्रोटीन भुखमरी के दौरान (भुखमरी या बिगड़ा हुआ टूटने और अवशोषण के परिणामस्वरूप), यकृत क्षति (संचार संबंधी विकार, हाइपोक्सिया, सिरोसिस, विषाक्त-संक्रामक घाव, एनाबॉलिक हार्मोन की कमी) के साथ देखे जाते हैं। एक महत्वपूर्ण कारण बी-प्रतिरक्षा प्रणाली को वंशानुगत क्षति है, जिसमें लड़कों में गामा ग्लोब्युलिन का निर्माण अवरुद्ध हो जाता है (वंशानुगत एगामाग्लोबुलिनमिया)।

  प्रोटीन संश्लेषण की अपर्याप्तता से हाइपोप्रोटीनीमिया, कमजोर प्रतिरक्षा, कोशिकाओं में अपक्षयी प्रक्रियाएं और फाइब्रिनोजेन और प्रोथ्रोम्बिन में कमी के कारण रक्त के थक्के बनने में संभावित मंदी होती है।

  प्रोटीन संश्लेषण में वृद्धि इंसुलिन, एण्ड्रोजन और सोमाटोट्रोपिन के अतिरिक्त उत्पादन के कारण होती है। इस प्रकार, इओसिनोफिलिक कोशिकाओं से जुड़े पिट्यूटरी ट्यूमर के साथ, सोमाटोट्रोपिन की अधिकता बनती है, जिससे प्रोटीन संश्लेषण सक्रिय होता है और विकास प्रक्रियाएं बढ़ती हैं। यदि अपूर्ण वृद्धि वाले जीव में सोमाटोट्रोपिन का अत्यधिक निर्माण होता है, तो शरीर और अंगों की वृद्धि बढ़ जाती है, जो विशालता और मैक्रोसोमिया के रूप में प्रकट होती है। यदि वयस्कों में सोमाटोट्रोपिन का बढ़ा हुआ स्राव होता है, तो प्रोटीन संश्लेषण में वृद्धि से शरीर के उभरे हुए हिस्सों (हाथ, पैर, नाक, कान, भौंह की लकीरें, निचला जबड़ा, आदि) की वृद्धि होती है। इस घटना को एक्रोमेगाली कहा जाता है (ग्रीक एक्रोस से - टिप, मेगालोस - बड़ा)। अधिवृक्क प्रांतस्था के जालीदार क्षेत्र के ट्यूमर के साथ, हाइड्रोकार्टिसोन के निर्माण में जन्मजात दोष, साथ ही वृषण के ट्यूमर के साथ, एण्ड्रोजन का गठन बढ़ जाता है और प्रोटीन संश्लेषण सक्रिय हो जाता है, जो मांसपेशियों में वृद्धि में प्रकट होता है मात्रा और माध्यमिक यौन विशेषताओं का प्रारंभिक गठन। बढ़ा हुआ प्रोटीन संश्लेषण सकारात्मक नाइट्रोजन संतुलन का कारण है।

  इम्युनोग्लोबुलिन के संश्लेषण में वृद्धि एलर्जी और ऑटोएलर्जिक प्रक्रियाओं के दौरान होती है।

  कुछ मामलों में, प्रोटीन संश्लेषण को विकृत करना और ऐसे प्रोटीन बनाना संभव है जो सामान्य रूप से रक्त में नहीं पाए जाते हैं। इस घटना को पैराप्रोटीनीमिया कहा जाता है। पैराप्रोटीनीमिया मायलोमा, वाल्डेनस्ट्रॉम रोग और कुछ गैमोपैथियों में देखा जाता है।

  गठिया, गंभीर सूजन प्रक्रियाओं, रोधगलन, हेपेटाइटिस के साथ, एक नया, तथाकथित सी-रिएक्टिव प्रोटीन संश्लेषित होता है। यह एक इम्युनोग्लोबुलिन नहीं है, हालांकि इसकी उपस्थिति कोशिका क्षति के उत्पादों के प्रति शरीर की प्रतिक्रिया के कारण होती है।

• प्रोटीन का टूटना बढ़ गया।

  प्रोटीन भुखमरी के साथ, थायरोक्सिन और ग्लुकोकोर्टिकोइड्स (हाइपरथायरायडिज्म, सिंड्रोम और कुशिंग रोग) के गठन में एक अलग वृद्धि होती है, ऊतक कैथेप्सिन और प्रोटीन टूटने सक्रिय होते हैं, मुख्य रूप से धारीदार मांसपेशियों, लिम्फोइड नोड्स और गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट की कोशिकाओं में। परिणामी अमीनो एसिड मूत्र में अधिक मात्रा में उत्सर्जित होते हैं, जो नकारात्मक नाइट्रोजन संतुलन के निर्माण में योगदान देता है। थायरोक्सिन और ग्लुकोकोर्टिकोइड्स का अत्यधिक उत्पादन भी कमजोर प्रतिरक्षा और संक्रामक प्रक्रियाओं के लिए बढ़ती संवेदनशीलता, विभिन्न अंगों (धारीदार मांसपेशियों, दिल, लिम्फोइड नोड्स, गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट) की डिस्ट्रोफी में प्रकट होता है।

  अवलोकनों से पता चलता है कि एक वयस्क के शरीर में तीन सप्ताह में, प्रोटीन भोजन से प्राप्त अमीनो एसिड के उपयोग और टूटने और पुनर्संश्लेषण के माध्यम से आधे से नवीनीकृत हो जाता है। मैकमरे (1980) के अनुसार, नाइट्रोजन संतुलन पर प्रतिदिन 500 ग्राम प्रोटीन संश्लेषित होता है, यानी भोजन से मिलने वाली मात्रा से 5 गुना अधिक। इसे अमीनो एसिड के पुन: उपयोग के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है, जिसमें शरीर में प्रोटीन के टूटने के दौरान बनने वाले एसिड भी शामिल हैं।

  शरीर में प्रोटीन संश्लेषण और टूटने को बढ़ाने की प्रक्रिया और उनके परिणाम योजना 9 और 10 में प्रस्तुत किए गए हैं।

  योजना 10. नाइट्रोजन असंतुलन
  	सकारात्मक नाइट्रोजन संतुलन	नकारात्मक नाइट्रोजन संतुलन
  कारण	संश्लेषण में वृद्धि और, परिणामस्वरूप, शरीर से नाइट्रोजन के उत्सर्जन में कमी (पिट्यूटरी ग्रंथि के ट्यूमर, अधिवृक्क प्रांतस्था के जालीदार क्षेत्र)।	शरीर में प्रोटीन के टूटने की प्रबलता और, परिणामस्वरूप, सेवन की तुलना में बड़ी मात्रा में नाइट्रोजन का निकलना।
  तंत्र	प्रोटीन संश्लेषण (इंसुलिन, सोमाटोट्रोपिन, एंड्रोजेनिक हार्मोन) प्रदान करने वाले हार्मोन का उत्पादन और स्राव बढ़ जाता है।	हार्मोन के उत्पादन में वृद्धि जो ऊतक कैथिन (थायरोक्सिन, ग्लुकोकोर्टिकोइड्स) को सक्रिय करके प्रोटीन अपचय को उत्तेजित करती है।
  नतीजे	विकास प्रक्रियाओं का त्वरण, समय से पहले यौवन।	गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट सहित डिस्ट्रोफी, कमजोर प्रतिरक्षा।

• अमीनो एसिड के रूपांतरण में गड़बड़ी.

  अंतरालीय चयापचय के दौरान, अमीनो एसिड ट्रांसएमिनेशन, डीमिनेशन और डीकार्बाक्सिलेशन से गुजरते हैं। ट्रांसएमिनेशन का उद्देश्य एक अमीनो समूह को कीटो एसिड में स्थानांतरित करके नए अमीनो एसिड का निर्माण करना है। अधिकांश अमीनो एसिड के अमीनो समूहों का स्वीकर्ता अल्फा-कीटोग्लुटेरिक एसिड होता है, जो ग्लूटामिक एसिड में परिवर्तित हो जाता है। उत्तरार्द्ध फिर से एक अमीनो समूह दान कर सकता है। इस प्रक्रिया को ट्रांसएमिनेस द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जिसका कोएंजाइम पाइरिडोक्सल फॉस्फेट है, जो विटामिन बी 6 (पाइरिडोक्सिन) का व्युत्पन्न है। ट्रांसएमिनेस साइटोप्लाज्म और माइटोकॉन्ड्रिया में पाए जाते हैं। अमीनो समूहों का दाता ग्लूटामिक एसिड है, जो साइटोप्लाज्म में स्थित होता है। साइटोप्लाज्म से, ग्लूटामिक एसिड माइटोकॉन्ड्रिया में प्रवेश करता है।

  हाइपोक्सिया, विटामिन बी 6 की कमी के दौरान संक्रमण प्रतिक्रियाओं का निषेध होता है, जिसमें सल्फोनामाइड्स और एफटीवाज़ाइड द्वारा आंतों के माइक्रोफ्लोरा का दमन शामिल है, जो आंशिक रूप से विटामिन बी 6 को संश्लेषित करता है, साथ ही विषाक्त-संक्रामक यकृत घावों के दौरान भी होता है।

  नेक्रोसिस (रोधगलन, हेपेटाइटिस, अग्नाशयशोथ) के साथ गंभीर कोशिका क्षति के मामले में, साइटोप्लाज्म से ट्रांसएमिनेस बड़ी मात्रा में रक्त में प्रवेश करते हैं। इस प्रकार, मैकमरे (1980) के अनुसार, तीव्र हेपेटाइटिस में, रक्त सीरम में ग्लूटामेट-एलैनिन ट्रांसफरेज़ की गतिविधि 100 गुना बढ़ जाती है।

  अमीनो एसिड के विनाश (उनके क्षरण) की मुख्य प्रक्रिया गैर-अमीनेशन है, जिसमें अमीनो ऑक्सीडेज एंजाइमों के प्रभाव में, अमोनिया और कीटो एसिड बनते हैं, जो ट्राइकार्बोक्सिलिक एसिड चक्र में C0 2 और में आगे रूपांतरण से गुजरते हैं। एच 2 0. हाइपोक्सिया, हाइपोविटामिनोसिस सी, पीपी, बी 2, बी 6 इस मार्ग के साथ अमीनो एसिड के टूटने को रोकता है, जो रक्त में उनकी वृद्धि (एमिनोएसिडिमिया) और मूत्र में उत्सर्जन (एमिनोएसिड्यूरिया) में योगदान देता है। आमतौर पर, जब डीमिनेशन अवरुद्ध हो जाता है, तो कुछ अमीनो एसिड कई जैविक रूप से सक्रिय एमाइन - हिस्टामाइन, सेरोटोनिन, गामा-एमिनो-ब्यूटिरिक एसिड, टायरामाइन, डीओपीए, आदि के निर्माण के साथ डीकार्बोक्सिलेशन से गुजरते हैं। डीकार्बोक्सिलेशन हाइपरथायरायडिज्म और अतिरिक्त ग्लुकोकोर्टिकोइड्स द्वारा बाधित होता है।

अमीनो एसिड के डीमिनेशन के परिणामस्वरूप, अमोनिया बनता है, जिसका एक स्पष्ट साइटोटोक्सिक प्रभाव होता है, विशेष रूप से तंत्रिका तंत्र की कोशिकाओं के लिए। शरीर में कई प्रतिपूरक प्रक्रियाएं बन गई हैं जो अमोनिया के बंधन को सुनिश्चित करती हैं। यकृत में, यूरिया को अमोनिया से संश्लेषित किया जाता है, जो अपेक्षाकृत हानिरहित उत्पाद है। कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म में, अमोनिया ग्लूटामिक एसिड के साथ जुड़कर ग्लूटामाइन बनाता है। इस प्रक्रिया को संशोधन कहा जाता है। गुर्दे में, अमोनिया हाइड्रोजन आयन के साथ जुड़ता है और मूत्र में अमोनियम लवण के रूप में निकल जाता है। यह प्रक्रिया, जिसे अमोनियोजेनेसिस कहा जाता है, एसिड-बेस संतुलन बनाए रखने के उद्देश्य से एक महत्वपूर्ण शारीरिक तंत्र भी है।

इस प्रकार, यकृत में डीमिनेशन और सिंथेटिक प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, अमोनिया और यूरिया जैसे नाइट्रोजन चयापचय के अंतिम उत्पाद बनते हैं। प्रोटीन के मध्यवर्ती चयापचय के उत्पादों के ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड चक्र में परिवर्तन के दौरान - एसिटाइलकोएंजाइम-ए, अल्फा-कीटोग्लूटारेट, स्यूसिनिलकोएंजाइम-ए, फ्यूमरेट और ऑक्सालोएसीटेट - एटीपी, पानी और सीओ 2 बनते हैं।

नाइट्रोजन चयापचय के अंतिम उत्पाद शरीर से विभिन्न तरीकों से उत्सर्जित होते हैं: यूरिया और अमोनिया - मुख्य रूप से मूत्र के साथ; मूत्र के माध्यम से, फेफड़ों के माध्यम से और पसीने के माध्यम से पानी; सीओ 2 - मुख्य रूप से फेफड़ों के माध्यम से और मूत्र और पसीने में लवण के रूप में। नाइट्रोजन युक्त ये गैर-प्रोटीन पदार्थ अवशिष्ट नाइट्रोजन का निर्माण करते हैं। आम तौर पर, रक्त में इसकी सामग्री 20-40 mg% (14.3-28.6 mmol/l) होती है।

प्रोटीन चयापचय के अंतिम उत्पादों के गठन और उत्सर्जन के उल्लंघन की मुख्य घटना गैर-प्रोटीन रक्त नाइट्रोजन (हाइपरज़ोटेमिया) में वृद्धि है। उत्पत्ति के आधार पर, हाइपरएज़ोटेमिया को उत्पादन (यकृत) और प्रतिधारण (वृक्क) में विभाजित किया गया है।

उत्पादन हाइपरएज़ोटेमिया यकृत क्षति (सूजन, नशा, सिरोसिस, संचार संबंधी विकार), हाइपोप्रोटीनीमिया के कारण होता है। इस मामले में, यूरिया का संश्लेषण गड़बड़ा जाता है, और अमोनिया शरीर में जमा हो जाता है, जिससे साइटोटोक्सिक प्रभाव पड़ता है।

रिटेंशन हाइपरज़ोटेमिया तब होता है जब गुर्दे क्षतिग्रस्त हो जाते हैं (सूजन, संचार संबंधी विकार, हाइपोक्सिया), या बिगड़ा हुआ मूत्र बहिर्वाह। इससे रक्त में अवशिष्ट नाइट्रोजन में देरी और वृद्धि होती है। इस प्रक्रिया को नाइट्रोजनयुक्त उत्पादों (त्वचा, जठरांत्र पथ, फेफड़ों के माध्यम से) की रिहाई के लिए वैकल्पिक मार्गों के सक्रियण के साथ जोड़ा गया है। रिटेंशन हाइपरज़ोटेमिया के साथ, अवशिष्ट नाइट्रोजन में वृद्धि मुख्य रूप से यूरिया के संचय के कारण होती है।

यूरिया के निर्माण और नाइट्रोजन उत्पादों की रिहाई में गड़बड़ी के साथ पानी और इलेक्ट्रोलाइट संतुलन, अंगों और शरीर प्रणालियों, विशेष रूप से तंत्रिका तंत्र की शिथिलता के विकार होते हैं। शायद हेपेटिक या यूरीमिक कोमा का विकास।

हाइपरज़ोटेमिया के कारण, तंत्र और शरीर में परिवर्तन चित्र 11 में प्रस्तुत किए गए हैं।

योजना 11. प्रोटीन चयापचय के अंतिम उत्पादों के निर्माण और उत्सर्जन में गड़बड़ी
हाइपरज़ोटेमिया
	हेपेटिक (उत्पादक)	वृक्क (प्रतिधारण)
कारण	जिगर की क्षति (नशा, सिरोसिस, संचार संबंधी विकार), प्रोटीन भुखमरी	लीवर में यूरिया के निर्माण का उल्लंघन
तंत्र	गुर्दे की सूजन, संचार संबंधी विकार, मूत्र बहिर्वाह संबंधी विकार	मूत्र में नाइट्रोजनयुक्त उत्पादों का अपर्याप्त उत्सर्जन
शरीर में परिवर्तन	नतीजे- अंगों और प्रणालियों की शिथिलता, विशेषकर तंत्रिका तंत्र। शायद हेपेटिक या यूरीमिक कोमा का विकास। मुआवज़ा तंत्र- कोशिकाओं में अम्लीकरण, गुर्दे में अमोनियोजेनेसिस, वैकल्पिक मार्गों (त्वचा, श्लेष्म झिल्ली, जठरांत्र पथ के माध्यम से) द्वारा नाइट्रोजन उत्पादों की रिहाई

स्रोत: ओवस्यानिकोव वी.जी. पैथोलॉजिकल फिजियोलॉजी, विशिष्ट पैथोलॉजिकल प्रक्रियाएं। ट्यूटोरियल। ईडी। रोस्तोव विश्वविद्यालय, 1987. - 192 पी।

वैज्ञानिकों ने पाया है कि दीर्घकालिक स्मृति के निर्माण में शामिल प्रोटीन का उत्पादन बढ़ाने से मिर्गी के दौरे को रोका जा सकता है। अध्ययन के दौरान, वैज्ञानिक जेनेटिक इंजीनियरिंग का उपयोग करके प्रोटीन संश्लेषण को उल्लेखनीय रूप से बढ़ाने में कामयाब रहे। ईईएफ2प्रयोगशाला चूहों में. इस प्रोटीन की क्रिया और मिर्गी के बीच संबंध पहले से ज्ञात नहीं था, जिससे रोग के उपचार में नई संभावनाओं के विकास की आशा मिलती है।

यह अध्ययन हाइफ़ा विश्वविद्यालय (इज़राइल) में मिलान और कई अन्य यूरोपीय विश्वविद्यालयों के वैज्ञानिकों के साथ मिलकर आयोजित किया गया था। अध्ययन के मुख्य अन्वेषक, प्रोफेसर कोबी रोसेनब्लम ने कहा: "आनुवंशिक कोड को बदलकर, हम उन चूहों को मिर्गी विकसित होने से रोकने में सक्षम थे जो इस स्थिति के साथ पैदा हुए होंगे, साथ ही उन चूहों को ठीक करने में सक्षम थे जिनमें पहले से ही यह स्थिति थी।"

मिर्गी एक न्यूरोलॉजिकल बीमारी है जिसमें सेरेब्रल कॉर्टेक्स की तंत्रिका कोशिकाओं में अचानक और अनियंत्रित गतिविधि होती है, जिसके परिणामस्वरूप अलग-अलग आवृत्ति और शक्ति के मिर्गी के दौरे पड़ते हैं। आज मिर्गी के इलाज के लिए उपयोग की जाने वाली दवाएं केवल कुछ रोगियों में इस बीमारी के हमलों की संख्या को खत्म या कम कर सकती हैं। कुछ मामलों में, न्यूनतम इनवेसिव न्यूरोसर्जिकल ऑपरेशन का उपयोग किया जाता है, जो अच्छे परिणाम देते हैं। हालाँकि, वे सभी रोगियों के लिए उपयुक्त भी नहीं हो सकते हैं।

दिलचस्प बात यह है कि इजरायली वैज्ञानिकों ने शुरू में दीर्घकालिक स्मृति के निर्माण को प्रभावित करने वाले तंत्र का अध्ययन करने के लिए एक अध्ययन करने की योजना बनाई थी। वैज्ञानिकों का लक्ष्य आणविक तंत्र का अध्ययन करना था जो दीर्घकालिक स्मृति के निर्माण में योगदान देता है और हाइपोथैलेमस (मस्तिष्क का एक क्षेत्र) में स्थित होता है। ऐसा करने के लिए, उन्होंने प्रोटीन के अध्ययन पर ध्यान केंद्रित किया ईईएफ2, जो स्मृति निर्माण और तंत्रिका तंत्र की नई कोशिकाओं के निर्माण की प्रक्रियाओं में भाग लेता है। आनुवंशिक इंजीनियरिंग विधियों का उपयोग करके, वैज्ञानिक बढ़े हुए प्रोटीन उत्पादन को प्राप्त करने में सक्षम थे, जिससे मिर्गी के दौरे के गठन के लिए जिम्मेदार तंत्रिका कोशिकाओं की गतिविधि में बदलाव आया।

यह जांचने के लिए कि इस प्रोटीन का उत्पादन मिर्गी के दौरे के विकास को कैसे प्रभावित करता है, चूहों को दो समूहों में विभाजित किया गया था। पहले समूह में जीन उत्परिवर्तन हुआ और तदनुसार, गहन रूप से प्रोटीन का उत्पादन हुआ ईईएफ2, और चूहों का दूसरा नियंत्रण समूह बिना किसी आनुवंशिक परिवर्तन के था। वैज्ञानिकों ने दोनों समूहों के चूहों को एक ऐसा घोल इंजेक्ट किया जो मिर्गी के दौरे का कारण बनता है। इससे नियंत्रित चूहों में मिर्गी के दौरे पड़ने लगे, लेकिन आनुवंशिक उत्परिवर्तन वाले चूहों में मिर्गी के लक्षण विकसित नहीं हुए।

हालाँकि, वैज्ञानिक यहीं नहीं रुके और वंशानुगत मिर्गी में उत्परिवर्तन के प्रभाव का परीक्षण करने का निर्णय लिया। ऐसा करने के लिए, उन्होंने जीन उत्परिवर्तन वाले चूहों को पार किया ईईएफ2उन चूहों के साथ जिनमें मिर्गी के विकास के लिए जिम्मेदार जीन था। प्रयोग के परिणामों के अनुसार, प्रोटीन उत्परिवर्तन वाले चूहों में मिर्गी के दौरे नहीं देखे गए। पूरे अध्ययन के दौरान, चूहों को मोटर, संज्ञानात्मक और व्यवहार संबंधी कार्यों को मापने वाले विभिन्न पाठों से अवगत कराया गया। जिन चूहों में इस प्रोटीन में उत्परिवर्तन हुआ था उनमें ये सभी सामान्य रहे।

प्रोफेसर रोसेनब्लम कहते हैं, "अध्ययन के नतीजे हमें हाइपोथैलेमस में उत्तेजना और निषेध की प्रक्रियाओं के बारे में अधिक समझ देते हैं, जिसका विघटन तंत्रिका तंत्र के विभिन्न रोगों से जुड़ा होता है।" मिर्गी के दौरे के विकास का कारण। इससे हमें भविष्य में इस बीमारी के लिए नए उपचार बनाने में मदद मिलेगी।”

संख्या पर लौटें

बच्चों में चयापचय की जन्मजात त्रुटियों में मिर्गी/

लेखक: निकोल आई. वुल्फ, थॉमस बास्ट, बाल न्यूरोलॉजी विभाग, यूनिवर्सिटी चिल्ड्रेन हॉस्पिटल, हीडलबर्ग, जर्मनी; रॉबर्ट सोर्सेस, न्यूरोलॉजिकल रिसर्च फ़ेलोशिप, इंस्टीट्यूट ऑफ चाइल्ड हेल्थ, यूनिवर्सिटी कॉलेज, लंदन, यूके

सारांश

हालाँकि चयापचय की जन्मजात त्रुटियाँ इतनी दुर्लभ हैं कि उन्हें मिर्गी का कारण माना जा सकता है, दौरे चयापचय संबंधी विकारों के सामान्य लक्षण हैं। इनमें से कुछ विकारों में, मिर्गी आहार या पूरक के साथ विशिष्ट उपचार पर प्रतिक्रिया करती है। हालाँकि, ज्यादातर मामलों में, ऐसा उपचार अप्रभावी होता है, और पारंपरिक एंटीपीलेप्टिक थेरेपी निर्धारित करना आवश्यक होता है, जो अक्सर अप्रभावी भी होता है। दौरे के प्रकार शायद ही कभी कुछ चयापचय संबंधी विकारों के लिए विशिष्ट होते हैं, और वे आमतौर पर ईईजी पर दर्ज नहीं किए जाते हैं। निदान करने के लिए, अन्य लक्षणों और सिंड्रोमों के साथ-साथ, कुछ मामलों में, अतिरिक्त परीक्षा विधियों को भी ध्यान में रखना आवश्यक है। हम चयापचय, स्मृति, नशा और न्यूरोट्रांसमीटर सिस्टम के विकारों की जन्मजात त्रुटियों के कारण होने वाले मिर्गी के सबसे महत्वपूर्ण लक्षणों का अवलोकन देते हैं। हम विटामिन-संवेदनशील मिर्गी और कई अन्य चयापचय संबंधी विकारों की भी समीक्षा करते हैं जो रोगजनन में समान हो सकते हैं, और निदान और उपचार के लिए उनके लक्षणों का महत्व भी हो सकता है।

कीवर्ड

चयापचय की जन्मजात त्रुटियाँ, स्मृति विकार, न्यूरोट्रांसमीटर, विटामिन-संवेदनशील मिर्गी, मिर्गी।

नवजात काल और बचपन में होने वाली बड़ी संख्या में चयापचय संबंधी विकारों के लिए दौरे एक सामान्य लक्षण हैं। कभी-कभी हमले केवल तब तक होते हैं जब तक पर्याप्त उपचार निर्धारित नहीं किया जाता है, या हाइपरअमोनमिया या हाइपोग्लाइसीमिया जैसे तीव्र विघटित चयापचय विकार का परिणाम होता है। अन्य मामलों में, दौरे रोग की मुख्य अभिव्यक्ति हैं और दवा-प्रतिरोधी मिर्गी का कारण बन सकते हैं, जैसे क्रिएटिनिन कमी सिंड्रोम और गुआनिडीन एसीटेट मिथाइलट्रांसफेरेज़ (जीएएमटी) की कमी में से एक में। चयापचय संबंधी विकारों के कुछ मामलों में, मिर्गी को व्यक्तिगत रूप से तैयार किए गए "चयापचय" उपचार की शीघ्र शुरुआत से रोका जा सकता है, जिसे कुछ देशों में फेनिलकेटोनुरिया (पीकेयू) या बायोटिनिडेज़ की कमी वाले नवजात शिशुओं की जांच के बाद शुरू किया गया है। कुछ विकारों के लिए, जैसे सीलिएक एसिड्यूरिया टाइप 1 (जीए 1), "मेटाबोलिक" थेरेपी पारंपरिक एंटीपीलेप्टिक दवाओं के साथ निर्धारित की जानी चाहिए; हालाँकि, कई चयापचय विकारों के लिए, दौरे को खत्म करने का एकमात्र साधन एंटीपीलेप्टिक दवाओं के साथ मोनोथेरेपी है।

चयापचय की जन्मजात त्रुटियों के कारण होने वाली मिर्गी को विभिन्न तरीकों से वर्गीकृत किया जा सकता है। वर्गीकरण के लिए रोगजनक तंत्र का उपयोग करना सही विकल्पों में से एक है: हमले ऊर्जा व्यय की कमी, नशा, स्मृति हानि, उत्तेजना के मामलों या अवरोध की कमी के साथ न्यूरोट्रांसमीटर सिस्टम को नुकसान के कारण हो सकते हैं, या मस्तिष्क संवहनी विकृतियों से जुड़े हो सकते हैं। (तालिका नंबर एक)। अन्य वर्गीकरण दौरे, मिर्गी सिंड्रोम और ईईजी (तालिका 2) पर उनकी अभिव्यक्तियों या जिस उम्र में बीमारी शुरू हुई (तालिका 3) पर उनकी अभिव्यक्तियों पर जोर देने के साथ नैदानिक ​​​​अभिव्यक्तियों को ध्यान में रखते हैं। इस प्रकार की मिर्गी को व्यवस्थित करने का मतलब उन लोगों की पहचान करना है जो चयापचय संबंधी विकारों के समान उपचार का जवाब देते हैं और उन पर प्रतिक्रिया नहीं करते हैं (तालिका 4)। इस समीक्षा में, हम रोगजनन और निदान और उपचार में इसकी भूमिका पर ध्यान केंद्रित करेंगे।

ऊर्जा चयापचय के जन्मजात विकारों के कारण मिर्गी

माइटोकॉन्ड्रियल विकार

माइटोकॉन्ड्रियल विकारों को अक्सर मिर्गी के साथ जोड़ दिया जाता है, हालांकि इस क्षेत्र में बहुत कम सटीक आंकड़े हैं, इस विषय पर केवल कुछ ही प्रकाशन हैं। नवजात काल और बचपन में, सभी माइटोकॉन्ड्रियल विकारों के 20-60% मामलों में मिर्गी का पता लगाया जाता है। सामान्य उपसमूह में, लेह सिंड्रोम के साथ, सभी रोगियों में से आधे में मिर्गी का पता लगाया जाता है। हमारे अनुभव में, मिर्गी एक आम बीमारी है जिसकी शुरुआत जल्दी होती है और गंभीर साइकोमोटर देरी होती है, जो हल्के मामलों में कम आम है और जिसमें एमआरआई पर प्रमुख रूप से सफेद समावेशन होते हैं। सभी हमले चिकित्सकीय रूप से प्रकट होते हैं।

एटीपी के उत्पादन में कमी, बाधित श्वसन श्रृंखला का मुख्य जैव रासायनिक प्रवाह, अस्थिर झिल्ली क्षमता और तंत्रिका तंत्र सतर्कता का कारण बनने की संभावना है क्योंकि लगभग 40% न्यूरॉन्स को एटीपी का उत्पादन करने और झिल्ली क्षमता को बनाए रखने के लिए Na-K-ATPase की आवश्यकता होती है। माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए (एमटीडीएनए) में उत्परिवर्तन में से एक आंतरायिक लाल तरंगों (एमईआरडब्ल्यू) के साथ मायोक्लोनिक मिर्गी का कारण बनता है, क्षतिग्रस्त कैल्शियम चयापचय के कारण दौरे की गतिविधि बढ़ जाती है। एक अन्य संभावित तंत्र पर वर्तमान में चर्चा की जा रही है, और प्रारंभिक मायोक्लोनिक एन्सेफैलोपैथी (ईएमई) में मध्यस्थता के लिए माइटोकॉन्ड्रियल ग्लूटामेट के महत्व को दिखाया गया है, जो उत्तेजक न्यूरोट्रांसमीटर के असंतुलन के कारण भी हो सकता है। वर्णित किए जाने वाले पहले माइटोकॉन्ड्रियल विकारों में से एक, एमईपीएलई, लाइसिन के लिए माइटोकॉन्ड्रियल टीआरएनए में उत्परिवर्तन के कारण होता है, जो दूसरे दशक में या बाद में उच्च-आयाम सोमैटोसेंसरी क्षमता और प्रकाश संवेदनशीलता के विशिष्ट ईईजी परिवर्तनों के साथ प्रगतिशील मायोक्लोनिक मिर्गी के रूप में मौजूद होता है। चिकित्सकीय रूप से, मरीज़ कॉर्टिकल मायोक्लोनस के साथ-साथ अन्य प्रकार के दौरे का अनुभव करते हैं। ल्यूसीन के लिए माइटोकॉन्ड्रियल टीआरएनए में उत्परिवर्तन के कारण होने वाला एक अन्य माइटोकॉन्ड्रियल विकार, लैक्टिक एसिडोसिस और स्ट्रोक-जैसे एपिसोड (एमईएलआईई) के साथ माइटोकॉन्ड्रियल एन्सेफैलोपैथी, भी अक्सर दौरे का कारण बनता है, खासकर तीव्र स्ट्रोक-जैसे एपिसोड के दौरान जब फोकल दौरे शामिल कॉर्टिकल क्षेत्रों में होते हैं (चित्र 1). , फोकल एपिस्टैटस की ओर ले जाता है। यह चिह्नित मिर्गी संबंधी गतिविधि कुछ तीव्र प्रकरणों में देखी गई क्षति के प्रसार के लिए भी जिम्मेदार है।

नवजात काल में या बचपन में माइटोकॉन्ड्रियल एन्सेफैलोपैथी की शुरुआत में, मायोक्लोनिक दौरे अक्सर होते हैं, कभी-कभी दुर्लभ पृथक नैदानिक ​​​​अभिव्यक्तियों (पलकें कांपना) और गहन मानसिक मंदता के साथ। ईईजी पैटर्न मायोक्लोनस के दौरान दमनकारी फटने से लेकर अनियमित पॉलीस्पाइक-वेव पैरॉक्सिस्म तक होते हैं। हालाँकि, अन्य प्रकार के दौरे भी हो सकते हैं - टॉनिक, टॉनिक-क्लोनिक, आंशिक, हाइपो- और हाइपरमोटर दौरे या शिशु ऐंठन। एक अध्ययन में पाया गया कि शिशु ऐंठन वाले सभी बच्चों में से 8% में माइटोकॉन्ड्रियल विकार थे। एपिस्टैटस को दौरे के साथ या उसके बिना भी देखा गया है। लंबे समय तक चलने वाली आंशिक मिर्गी, जैसे कि फोकल मिर्गी, एल्पर्स रोग में आम है, जिसके कुछ मामले माइटोकॉन्ड्रियल कमी के कारण माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए पोलीमरेज़ गामा में उत्परिवर्तन के कारण होते हैं। इस लक्षण वाले बच्चों में एल्पर्स रोग का संदेह होना चाहिए और इसे रामुसेन एन्सेफलाइटिस से अलग किया जाना चाहिए।

गैर-ऐंठन एपिस्टैटस या हाइपोएरिथिमिया के विकास से धीरे-धीरे विकसित होने वाला मनोभ्रंश हो सकता है, जिसे अंतर्निहित बीमारी की निरंतर और अनुपचारित प्रगति के लिए गलत माना जा सकता है, लेकिन उनका इलाज किया जाना चाहिए।

क्रिएटिन चयापचय के विकार

क्रिएटिन चयापचय के विकारों में तीन अलग-अलग दोष शामिल हैं: युग्मित क्रिएटिन ट्रांसपोर्टर में दोष के कारण मस्तिष्क में क्रिएटिन का बिगड़ा हुआ परिवहन, और जीएएमटी (गुआनिडिनियम एसीटेट मिथाइलट्रांसफेरेज़) और एजीएटी (आर्जिनिन ग्लाइसिन एमिडाइन ट्रांसफरेज़) में दोषों के कारण बिगड़ा क्रिएटिन संश्लेषण। केवल GAMT की कमी लगातार मिर्गी से जुड़ी होती है जो पारंपरिक उपचार के लिए प्रतिरोधी होती है (चित्र 2)। क्रिएटिन अनुपूरण से अक्सर सुधार होता है। हालाँकि, कुछ रोगियों में, आर्जिनिन सेवन को सीमित करके और ऑर्निथिन के साथ पूरक करके गुआनिडाइन एसीटेट के विषाक्त घटकों को कम करने से मिर्गी को नियंत्रित करने में मदद मिली है। इसके अलावा, निवारक उपचार न्यूरोलॉजिकल लक्षणों की शुरुआत को रोकना संभव बनाता है। दौरे कई प्रकार के होते हैं, विविध होते हैं। नवजात शिशुओं में असामान्य अनुपस्थिति, अस्थिर और सामान्यीकृत टॉनिक-क्लोनिक दौरे के साथ वेस्ट सिंड्रोम की विशेषता होती है, जिसके बाद सामान्य सामान्यीकरण होता है। ऐसे निष्कर्ष वयस्क रोगियों में भी सामान्य हो सकते हैं, लेकिन कुछ रोगियों में बेसल गैन्ग्लिया से असामान्य संकेत मिलते हैं। गुआनिडीन घटकों के बढ़े हुए मूत्र उत्सर्जन के जैव रासायनिक पता लगाने से जीएएमटी की कमी के निदान पर सवाल उठाया जा सकता है; तीनों विकारों की अनुमति तब दी जाती है जब मस्तिष्क की प्रोटॉन चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी या एसएमपीएस से मुक्त क्रिएटिन या क्रिएटिन फॉस्फेट की अनुपस्थिति का पता चलता है।

ग्लूट-1 की कमी

रक्त के माध्यम से मस्तिष्क में ग्लूकोज का बिगड़ा हुआ परिवहन ग्लूकोज ट्रांसपोर्टर 1 (जीएलयूटी-1) के लिए प्रमुख जीन में उत्परिवर्तन के कारण होता है। उत्परिवर्तन आमतौर पर नए सिरे से होता है, हालांकि कुछ परिवारों में ऑटोसोमल प्रमुख वंशानुक्रम का वर्णन किया गया है। दवा-प्रतिरोधी मिर्गी की नैदानिक ​​​​अभिव्यक्तियाँ जीवन के पहले वर्ष में शुरू होती हैं और माइक्रोसेफली और बौद्धिक हानि के विकास से पूरित होती हैं। गतिभंग एक आम समस्या है, और डिस्टोनिया जैसे गति संबंधी विकार भी होते हैं। लक्षण तेजी से विकसित हो सकते हैं, और ईईजी बढ़े हुए सामान्यीकृत या स्थानीय मिर्गी संबंधी परिवर्तनों को प्रकट कर सकता है जो खाने के बाद वापस आते हैं। सेरेब्रल इमेजिंग सामान्य है. यदि निम्न रक्त शर्करा के स्तर का पता चलता है तो इस निदान पर संदेह किया जाना चाहिए (< 0,46). Диагноз должен быть подтвержден исследованием транспорта глюкозы через мембрану эритроцита (эритроциты переносят также транспортер глюкозы) и анализом генных мутаций. Лечение целесообразно и включает в себя кетогенную диету, так как кетоновые тела являются альтернативной энергетических субстратов для мозга. Различные антиконвульсанты, особенно фенобарбитал, хлоргидрат и диазепам, могут в дальнейшем снижать ГЛУТ-1 и не должны использоваться при этом заболевании.

हाइपोग्लाइसीमिया

हाइपोग्लाइसीमिया एक आम और आसानी से ठीक होने वाला चयापचय विकार है जो दौरे का कारण बनता है और इसलिए दौरे वाले सभी रोगियों में इसे बाहर रखा जाना चाहिए। हाइपोग्लाइसीमिया के कारण लंबे समय तक रहने वाले हमलों से हिप्पोकैम्पस स्केलेरोसिस और बाद में पार्श्विका लोब मिर्गी हो सकती है; नवजात शिशुओं में, टेम्पोरल लोब को क्षति प्रमुखता से होती है। हाइपोग्लाइसीमिया कुछ चयापचय रोगों का कारण भी बन सकता है, जैसे ग्लूकोनियोजेनेसिस में दोष, इसलिए आगे का परीक्षण आवश्यक है। हाइपोग्लाइसीमिया से पीड़ित प्रत्येक बच्चे का रक्त ग्लूकोज, बीटा-हाइड्रॉक्सीब्यूटाइरेट, अमीनो एसिड, एसाइलकार्निटाइन, अमोनियम, इंसुलिन, ग्रोथ हार्मोन, कोर्टिसोल, मस्तिष्क कीटोन बॉडी और कार्बनिक एसिड का परीक्षण किया जाना चाहिए।

स्मृति हानि के कारण तंत्रिका तंत्र की शिथिलता

कई स्मृति विकार मिर्गी से जुड़े होते हैं और उनका इलाज करना मुश्किल होता है। मायोक्लोनस, असामान्य अनुपस्थिति दौरे और मोटर दौरे के साथ मिर्गी टाय-सैक्स रोग का प्रमुख लक्षण है।

टाइप 1 सियालिडोसिस प्रगतिशील मायोक्लोनिक मिर्गी के विकास की ओर ले जाता है; लक्षण लक्षण रेटिना "चेरी पिट" संकेत है। विभिन्न न्यूरोनल सेरॉइड लिपोफसिनोज (एनएसएल, बैटन रोग) में, ज्यादातर मामलों में मिर्गी होती है। शिशु रूपों (एनएसएल-1) में, दौरे जीवन के पहले वर्ष में शुरू और समाप्त होते हैं और मायोक्लोनिक, एटोपिक और टॉनिक-क्लोनिक दौरे के रूप में प्रकट होते हैं। ईईजी प्रारंभिक गहरे अवसाद को दर्शाता है। निदान की पुष्टि तेजी से बढ़ते मनोभ्रंश और मिर्गी के विकास के लगभग तुरंत बाद आंदोलन विकारों के एक जटिल विकास से होती है। एनएसएल के साथ एमआरआई से कॉर्टेक्स, सेरिबैलम और सफेद पदार्थ के शोष और सफेद पदार्थ से एक माध्यमिक रोग संबंधी संकेत का पता चलता है (चित्र 3)। इलेक्ट्रोरेटिनोग्राम बहुत विरल हैं, और उत्पन्न क्षमताएँ जल्दी से गायब हो जाती हैं। हल्के प्रकार रोग के देर से शुरू होने वाले किशोर रूपों के समान हैं।

देर से आने वाले शिशु रूपों (एलआईडी-2) की नैदानिक ​​​​अभिव्यक्तियाँ आमतौर पर जीवन के दूसरे वर्ष में होती हैं। भाषण समारोह में एक क्षणिक मंदी विकसित होती है, लेकिन दौरे के इस विकास ने आगे के शोध को प्रेरित किया। दौरे सामान्यीकृत, टॉनिक-क्लोनिक, एटोनिक और मायोक्लोनिक हो सकते हैं; बच्चों में मायोक्लोनिक-एस्टेटिक मिर्गी की नैदानिक ​​तस्वीर हो सकती है। ईईजी धीमी फोटोस्टिम्यूलेशन के साथ स्पाइक्स को प्रकट करता है (चित्र 4)। दृष्टिगत रूप से उत्पन्न और सोमाटोसेंसरी प्रतिक्रियाओं के साथ उच्च-आयाम क्षमता का पता लगाया जाता है। हमले अक्सर उपचार के प्रति प्रतिरोधी होते हैं। एक प्रारंभिक नैदानिक ​​निदान लक्षण सक्रिय मायोक्लोनस की उपस्थिति है, जिसे अनुमस्तिष्क गतिभंग के लिए गलत माना जा सकता है।

एनएसएल-1 और एनएसएल-2 का निदान वर्तमान में रक्त के धब्बों या श्वेत रक्त कोशिकाओं में पामिटाइल प्रोटीन थियोएस्टरेज़ (पीटीपी-1) या ट्रिपेप्टिडाइल पेप्टिडेज़ (पीटीपी-2) जैसे एंजाइमों की गतिविधि के निर्धारण या जीन उत्परिवर्तन परख पर आधारित है। एनएसएल-1, एनएसएल-2, और देर से शिशु वेरिएंट में एसएलएन-5, एसएलएन-6, एसएलएन-8)। किशोर रूप (NSL-3) भी मिर्गी के विकास का कारण बनता है, हालांकि यह तुरंत विकसित नहीं होता है और प्रारंभिक नैदानिक ​​लक्षणों में से एक नहीं है।

विषाक्त प्रभाव

यूरिया चक्र विकार

हाइपरअमोनमिया के शुरुआती विकास के दौरान, गहरे कोमा में आने से पहले दौरे अक्सर विकसित होते हैं, खासकर नवजात शिशुओं में। अच्छे चयापचय नियंत्रण के साथ, ऐसे विकारों में मिर्गी एक दुर्लभ लक्षण है।

अमीनो एसिड चयापचय संबंधी विकार

अनुपचारित फेनिलकेटोनुरिया के साथ, सभी रोगियों में से लगभग एक चौथाई से आधे में मिर्गी विकसित होती है। हाइपोसारिथमिया और शिशु दौरे के साथ वेस्ट सिंड्रोम नवजात शिशुओं में सबसे आम सिंड्रोम है, जो रोगसूचक उपचार निर्धारित होने पर पूरी तरह से ठीक हो जाता है। नवजात अवधि में मेपल सिरप रोग के साथ दौरे पड़ सकते हैं; ईईजी एक "कंघी जैसी" लय को प्रकट करता है, जो मस्तिष्क के मध्य क्षेत्रों में लय के समान है। जब पर्याप्त आहार निर्धारित किया जाता है, तो मिर्गी विकसित नहीं होती है। अमीनो एसिड चयापचय के कुछ दुर्लभ विकारों में, मिर्गी मुख्य लक्षणों में से एक हो सकती है।

कार्बनिक अम्ल चयापचय संबंधी विकार

विभिन्न कार्बनिक एसिड्यूरिया के कारण हमले या तीव्र विघटन की घटनाएँ हो सकती हैं। सबसे महत्वपूर्ण हैं मिथाइलमेलोनिक एसिडिमिया और प्रोपियोनिक एसिडिमिया। पर्याप्त उपचार के साथ, दौरे दुर्लभ होते हैं और लगातार मस्तिष्क क्षति को दर्शाते हैं। ग्लूटेरिक एसिड्यूरिया टाइप 1 में, तीव्र मामलों में हमले विकसित हो सकते हैं, लेकिन पर्याप्त उपचार शुरू होने के बाद वे कम हो जाते हैं। 2-मिथाइल-3-हाइड्रॉक्सीब्यूटाइरेट-सीओए डिहाइड्रोजनेज की कमी में, जिसे हाल ही में ब्रैकियोसेफेलिक मोटापे और आइसोल्यूसीन चयापचय के विकार के लिए जिम्मेदार जन्मजात एसिड विकार के रूप में वर्णित किया गया है, गंभीर मिर्गी आम है।

प्यूरीन और पाइरीमिडीन चयापचय के विकार

एडेनिलसुसिनेट की कमी के मामलों में, जिसका डे नोवो प्रभाव प्यूरीन संश्लेषण को प्रेरित करता है, मिर्गी अक्सर जीवन के पहले वर्ष या नवजात काल में विकसित होती है। मरीज़ों में गंभीर साइकोमोटर हानि और ऑटिज्म भी प्रदर्शित होता है। संशोधित ब्रैटन-मार्शल परीक्षण का उपयोग मूत्र का परीक्षण करने के लिए किया जाता है। इस बीमारी का कोई पर्याप्त इलाज नहीं है, इसलिए ज्यादातर मामलों में रोग का निदान प्रतिकूल है। डायहाइड्रोपाइरीमिडीन डिहाइड्रोजनेज की कमी वाले सभी रोगियों में से आधे में दौरे भी विकसित होते हैं।

न्यूरोट्रांसमीटर सिस्टम के विकार

गैर-केटोटिक हाइपरग्लेसेमिया

आमतौर पर, ग्लाइसिन के अपर्याप्त टूटने का यह विकार नवजात काल में सुस्ती, हाइपोटेंशन, हिचकी (जो जन्म से पहले पता चलता है), नेत्र रोग और स्वायत्त गड़बड़ी के साथ प्रकट होता है। जैसे-जैसे कोमा बिगड़ता है, एपनिया और बार-बार फोकल मायोक्लोनिक झटके विकसित होते हैं। अगले 5 महीनों (आमतौर पर 3 से अधिक) में, मायोक्लोनिक दौरे के साथ गंभीर, इलाज करने में मुश्किल मिर्गी विकसित होती है, ज्यादातर मामलों में शिशु की ऐंठन या आंशिक मोटर दौरे शामिल होते हैं। गंभीर मानसिक मंदता और टेट्राप्लाजिया का विकास भी सिद्ध हो चुका है। पहले दिनों और हफ्तों में, ईईजी सामान्य पृष्ठभूमि गतिविधि दिखाता है, लेकिन मिर्गी की तेज तरंगों (तथाकथित दमनकारी विस्फोट) के क्षेत्र दिखाई देते हैं, इसके बाद उच्च-आयाम वाली धीमी गतिविधि और फिर नवजात शिशु के जीवित रहने पर 3 महीने के भीतर हाइपोसारिथमिया दिखाई देता है। निदान शरीर के सभी तरल पदार्थों और मस्तिष्कमेरु द्रव (> 0.08) में ग्लाइसिन की उच्च सांद्रता पर आधारित है, जिसकी पुष्टि हेपेटिक ग्लाइसिन ब्रेकडाउन सिस्टम की कम गतिविधि से होती है। एमआरआई कॉर्पस कॉलोसम की सामान्य उपस्थिति या एजेनेसिस या हाइपोप्लासिया दिखा सकता है। ग्लाइसिन मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी में न्यूरोट्रांसमीटर के प्रमुख अवरोधकों में से एक है। मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी की संरचनाओं का अत्यधिक अवरोध रोग के क्लिनिक में पहले लक्षणों को जन्म देता है। हालाँकि, ग्लाइसिन एक्सोटॉक्सिक ग्लूटामेट एनएमडीए रिसेप्टर का सह-विरोधी भी हो सकता है। शारीरिक स्थितियों के तहत, कोएंटागोनिस्ट पूरी तरह से एनएमडीए रिसेप्टर पर स्थित नहीं होता है, और रिसेप्टर के माध्यम से आयन के पारित होने के लिए इसका बंधन एक शर्त है। यह अनुमान लगाया गया है कि अतिरिक्त ग्लाइसिन एनएमडीए रिसेप्टर की कोन्टागोनिस्ट-बाइंडिंग साइट को संतृप्त करता है, जिससे न्यूरोट्रांसमिशन और पोस्टसिनेप्टिक विषाक्तता की अधिकता होती है। अतिसक्रिय एनएमडीए रिसेप्टर का उत्तेजक विषाक्त प्रभाव स्पष्ट रूप से मिर्गी और आंशिक रूप से टेट्राप्लाजिया और मानसिक मंदता का कारण है। विशिष्ट उपचार उचित नहीं है, हालांकि सोडियम बेंजोएट के साथ ग्लाइसिन के स्तर को कम करने से जीवित रहने में मदद मिलती है। कुछ मरीज़ कुछ ईईजी अभिव्यक्तियों और बार-बार दौरे के साथ एनएमडीए प्रतिपक्षी चिकित्सीय परीक्षणों में उपस्थित होते हैं। जीवित रोगियों में गंभीर मिर्गी का इलाज आमतौर पर पारंपरिक एंटीपीलेप्टिक दवाओं से किया जाता है। वैल्प्रोइक एसिड का उपयोग सिद्धांत रूप में नहीं किया जाता है क्योंकि यह हेपेटिक ग्लाइसिन ब्रेकडाउन सिस्टम को रोकता है।

गाबा चयापचय विकार

GABA ट्रांसएमिनेस की कमी एक दुर्लभ विकृति है, जिसका वर्णन केवल 3 रोगियों में किया गया है। जन्म से ही ऐंठन देखी जाती है। सीएसएफ और प्लाज्मा में जीएबीए का स्तर बढ़ जाता है। केवल 2 रोगी वयस्क होने तक जीवित बचे। इस बीमारी के लिए अभी तक कोई उपचार योजना नहीं है। सक्सिनेट सेमियाल्डिहाइड डिहाइड्रोजनेज की कमी गंभीर मानसिक मंदता का कारण बनती है। लगभग आधे रोगियों में मिर्गी और अन्य न्यूरोलॉजिकल लक्षण विकसित होते हैं, मुख्य रूप से गतिभंग। एक जैव रासायनिक संकेत शरीर के तरल पदार्थों में 4-हाइड्रॉक्सीब्यूटाइरेट का संचय है। मिर्गी-रोधी दवा वेगाबेट्रिन, जो अपरिवर्तनीय रूप से जीएबीए ट्रांसएमिनेज़ को रोकती है, कई रोगियों में प्रभावी है लेकिन कुछ में स्थिति खराब हो सकती है।

मस्तिष्क में विकृतियाँ

पेरोक्सीसोमल विकारों में, गंभीर ज़ेल्वेगर सिंड्रोम सेरेब्रल कॉर्टेक्स में विकृतियों की विशेषता है। ललाट और ऑपेरकुलर क्षेत्रों का पॉलीमाइक्रोगाइरिया आम है, और पचीगाइरिया भी कभी-कभी पाया जाता है। कॉडोथैलेमिक गैन्ग्लिया में जन्मजात सिस्ट विशिष्ट होते हैं (चित्र 5)। ज़ेल्वेगर सिंड्रोम में मिर्गी में आमतौर पर आंशिक मोटर दौरे शामिल होते हैं, जिनका इलाज मानक एंटीपीलेप्टिक दवाओं से किया जा सकता है और यह संकेत मिलता है कि मस्तिष्क के किस क्षेत्र में विकृति मौजूद है। बिगड़ा हुआ ओ-ग्लाइकोसिलेशन (वॉकर-वारबर्ग सिंड्रोम, आंख की मांसपेशी रोग, मस्तिष्क रोग, फुकुयामा मस्कुलर डिस्ट्रॉफी) मस्तिष्क संबंधी विकृतियों की ओर ले जाता है, जिसमें लिसेनसेफली (चित्र 6) भी शामिल है। मरीजों को अक्सर ऐसे दौरे पड़ते हैं जिनका इलाज करना मुश्किल हो जाता है। ईईजी असामान्य बीटा गतिविधि दिखाता है।

विटामिन पर निर्भर मिर्गी

पाइरिडोक्सिन-आश्रित मिर्गी और पाइरिडोक्स (एम)इन फॉस्फेट ऑक्सीजनेज की कमी

पाइरिडोक्सिन-निर्भर मिर्गी की घटना 1954 से ज्ञात है, लेकिन इसके आणविक आधार को अभी भी स्पष्ट किया जाना बाकी है। इस बीमारी के लिए एक संभावित चयापचय मार्कर प्लाज्मा और सीएसएफ में पिपेकोलिक एसिड प्रतीत होता है, जो पाइरिडोक्सिन से पहले बढ़ गया और उपचार के दौरान कम हो गया, हालांकि अभी भी सामान्य से नीचे है। आनुवंशिकी का अध्ययन करते समय, कुछ परिवारों में एक श्रृंखला की पहचान की गई, जिसमें गुणसूत्र 5q-31 भी शामिल था।

पाइरिडोक्सिन-आश्रित मिर्गी का वर्गीकरण विशिष्ट, प्रारंभिक-शुरुआत, जीवन के पहले दिनों में प्रकट होने और असामान्य, देर से शुरू होने, 34 वर्ष की आयु तक प्रकट होने में विभाजित है। यदि शुरुआत जल्दी हो, तो गर्भधारण के लगभग 20 सप्ताह के आसपास प्रसवपूर्व दौरे पड़ सकते हैं। बढ़ी हुई चिंता, चिड़चिड़ापन और बाहरी उत्तेजनाओं के प्रति संवेदनशीलता के साथ नवजात एन्सेफैलोपैथी आम है (1/3 मामलों में)। इसके साथ प्रणालीगत क्षति भी हो सकती है, जैसे श्वसन संकट सिंड्रोम, मतली, पेट संबंधी विकार और मेटाबॉलिक एसिडोसिस। कई हमले जीवन के पहले दिनों में शुरू होते हैं और मानक उपचार का जवाब नहीं देते हैं। मस्तिष्क की संरचनात्मक असामान्यताएं, जैसे कॉर्पस कैलोसम के पिछले भाग का हाइपोप्लेसिया, सेरेब्रल हाइपोप्लासिया या हाइड्रोसिफ़लस, और अन्य विकार, जैसे रक्तस्राव या मस्तिष्क के सफेद पदार्थ के कार्बनिक घाव, देखे जा सकते हैं। 100 मिलीग्राम पाइरिडोक्सिन के अंतःशिरा प्रशासन के लिए ऐंठन गतिविधि की समाप्ति के रूप में एक स्पष्ट (मिनटों तक) प्रतिक्रिया का पता लगाया जाता है। हालाँकि, पाइरिडोक्सिन-निर्भर मिर्गी वाले 20% नवजात शिशुओं में, पाइरिडोक्सिन की पहली खुराक अवसाद का कारण बन सकती है: नवजात शिशु हाइपोटोनिक हो जाते हैं और कई घंटों तक सोते हैं, एपनिया, हृदय प्रणाली की शिथिलता और ईईजी पर एक आइसोइलेक्ट्रिक पैटर्न विकसित होने की संभावना कम होती है। . जब नवजात शिशुओं को आक्षेपरोधी दवाएं दी जाती हैं तो पाइरिडोक्सिन की पहली खुराक से मस्तिष्क अवसाद अधिक आम होता है।

इसके विपरीत, देर से शुरू होने वाली पाइरिडोक्सिन-निर्भर मिर्गी के साथ, एन्सेफैलोपैथी और संरचनात्मक मस्तिष्क विकार विकसित नहीं होते हैं। 3 वर्ष से अधिक उम्र के बच्चों में, जीवन के किसी भी वर्ष में दौरे विकसित होते हैं। वे अक्सर ज्वर की स्थिति के संदर्भ में विकसित होते हैं और एपिस्टैटस में बदल सकते हैं। आमतौर पर मिर्गीरोधी दवाओं का सकारात्मक प्रभाव होता है, लेकिन फिर भी इन दौरों को नियंत्रित करना मुश्किल हो जाता है। 100 मिलीग्राम प्रति ओएस की दैनिक खुराक में पाइरिडोक्सिन 2 दिन की अवधि के लिए ऐंठन गतिविधि की समाप्ति सुनिश्चित करता है। देर से शुरू होने वाली पाइरिडोक्सिन-निर्भर मिर्गी के साथ, मस्तिष्क अवसाद नहीं देखा जाता है।

वर्तमान में, पाइरिडोक्सिन-आश्रित मिर्गी के निदान की एकमात्र पुष्टि पाइरिडोक्सिन निर्धारित होने पर दौरे की समाप्ति है। उपचार आजीवन चलता है, और पाइरिडोक्सिन की दैनिक खुराक 15-500 मिलीग्राम/किग्रा है। पाइरिडोक्सिन-आश्रित मिर्गी का एक लगातार लक्षण सीखने में कठिनाई है, खासकर जब भाषाएँ सीखते हैं। कई महीनों या वर्षों तक उपचार रोकने से गंभीर गति संबंधी विकार, सीखने में कठिनाई और संवेदी गड़बड़ी का विकास होता है। दौरे वाले प्रत्येक नवजात शिशु को, यहां तक ​​कि प्रसवकालीन श्वासावरोध या सेप्सिस से पीड़ित लोगों को भी, पाइरिडोक्सिन निर्धारित किया जाना चाहिए।

पाइरिडोक्स (एएम)इन फॉस्फेट ऑक्सीडेज (पीपीओ) पाइरिडोक्सिन फॉस्फेट को सक्रिय सहकारक, पाइरिडोक्सल फॉस्फेट में परिवर्तित करता है। पीपीओ की कमी नवजात शिशुओं में दौरे का कारण बनती है, जो प्रारंभिक शुरुआत में पाइरिडोक्सिन की कमी वाली मिर्गी के समान होती है, लेकिन उनका इलाज पाइरिडोक्सिन से नहीं किया जा सकता है, लेकिन 10-50 मिलीग्राम/किग्रा की दैनिक खुराक पर पाइरिडोक्सल फॉस्फेट के साथ इलाज किया जाता है। पाइरिडोक्सल फॉस्फेट न्यूरोट्रांसमीटर के संश्लेषण और थ्रेओनीन और ग्लाइसिन के टूटने में विभिन्न एंजाइमों के लिए एक सहकारक है। रोग का एक जैव रासायनिक मार्कर होमोवैनिलिक एसिड और 5-हाइड्रॉक्सीइंडोल एसीटेट (डोपामाइन और सेरोटोनिन का एक टूटने वाला उत्पाद) की एकाग्रता में कमी और मस्तिष्कमेरु द्रव में 3-मेथॉक्सीटायरोसिन, ग्लाइसिन और थ्रेओनीन की एकाग्रता में वृद्धि है। पीपीओ की कमी के उपचार का पूर्वानुमान अस्पष्ट है। यह माना जाता है कि यदि इलाज न किया गया तो मृत्यु हो जाएगी।

फोलेट-निर्भर दौरे

यह एक दुर्लभ बीमारी है जिसका इलाज फोलिक एसिड से किया जाता है। इस विकृति विज्ञान का आणविक आधार अस्पष्ट है। आज तक के सभी मामलों में, मस्तिष्कमेरु द्रव में एक अज्ञात पदार्थ का पता चला है। यदि पाइरिडोक्सिन और पाइरिडोक्सल फॉस्फेट का कोई प्रभाव नहीं होता है, तो फोलेट-निर्भर मिर्गी से पीड़ित नवजात शिशुओं को फोलिक एसिड के परीक्षण की आवश्यकता होती है।

बायोटिनिडेज़ और होलोकार्बोक्सिलेज़ सिंथेज़ की कमी

बायोटिनिडेज़ विभिन्न कार्बोक्सिलेज़ के लिए एक सहकारक है। मूत्र में विभिन्न मेटाबोलाइट्स जमा हो जाते हैं और लैक्टिक एसिडोसिस अक्सर विकसित होता है। बायोटिनिडेज़ की कमी के साथ, बायोटिन चयापचय के अंतर्जात विकार विकसित होते हैं। मिर्गी आमतौर पर 3-4 महीने की उम्र के बाद शुरू होती है, और शिशु में ऐंठन, ऑप्टिक शोष और सुनने की हानि आम है। निदान की कुंजी खालित्य और जिल्द की सूजन की उपस्थिति है। जब बायोटिन 5-20 मिलीग्राम/दिन की खुराक निर्धारित की जाती है तो हमले आमतौर पर रुक जाते हैं। होलोकार्बोक्सिलेज़ सिंथेज़ की कमी के साथ, लक्षण नवजात अवधि में दिखाई देते हैं। आक्षेप केवल 25-50% रोगियों में देखा जाता है। बायोटिन ऊपर वर्णित खुराक पर प्रभावी है, हालांकि कुछ बच्चों में उच्च खुराक आवश्यक हो सकती है।

मिश्रित उल्लंघन

मोलिब्डेनम कॉफ़ेक्टर और सल्फाइट ऑक्सीडेज की कमी

चयापचय की ये दुर्लभ जन्मजात त्रुटियां आमतौर पर नवजात काल में एन्सेफैलोपैथी, असाध्य दौरे (आमतौर पर मायोक्लोनिक) और लेंस विस्थापन के साथ मौजूद होती हैं। एमआरआई से मस्तिष्क के सफेद पदार्थ में सिस्ट और गंभीर शोष का पता चलता है। आसान स्क्रीनिंग परीक्षण एक साधारण सल्फाइट स्ट्रिप परीक्षण है जिसे ताजे एकत्रित मूत्र के नमूने में डुबो कर किया जाता है। फ़ाइब्रोब्लास्ट विभिन्न एंजाइमों की कमी दर्शाते हैं। इस विकृति के लिए अभी तक कोई उपचार नियम नहीं हैं।

मेनकेस रोग

इस अप्रभावी एक्स गुणसूत्र दोष वाले बच्चे हमेशा मिर्गी से पीड़ित होते हैं, अक्सर उपचार-प्रतिरोधी शिशु ऐंठन के साथ। रक्त सीरम में कॉपर और सेरुलोप्लास्मिन के निम्न स्तर का पता लगाकर निदान की पुष्टि की जाती है। कॉपर हिस्टिडिनेट का उपचर्म प्रशासन हमलों की समाप्ति का कारण बन सकता है और रोग के विकास को रोक सकता है।

सेरीन जैवसंश्लेषण की कमी

सेरीन जैवसंश्लेषण दो एंजाइमों की कमी से ख़राब होता है: 3-फॉस्फेट ग्लिसरेट डिहाइड्रोजनेज और 3-फॉस्फोसेरिन फॉस्फेट। अधिक आयु वर्ग में होने वाली इस विकृति का केवल एक मामला वर्णित किया गया है। सामान्य तौर पर, यह एक काफी दुर्लभ बीमारी है। इस विकृति वाले बच्चे माइक्रोसेफली के साथ पैदा होते हैं। उनमें जीवन के पहले वर्ष में ही हमले विकसित होते हैं, सबसे अधिक बार वेस्ट सिंड्रोम। मौखिक सेरीन अनुपूरण से दौरे वापस आ जाते हैं। सही निदान की कुंजी मस्तिष्कमेरु द्रव में सेरीन के निम्न स्तर का पता लगाना है। एमआरआई से मस्तिष्क के श्वेत पदार्थ शोष और डिमाइलिनेशन का पता चलता है।

ग्लाइकोसिलेशन के जन्मजात विकार (सीडीजी)

एसयूडी टाइप 1ए (फॉस्फोमैनोमुटेज़ की कमी) वाले बच्चों में मिर्गी दुर्लभ है, कभी-कभी केवल तीव्र स्ट्रोक जैसे एपिसोड के रूप में। हालाँकि, यह टाइप 1 एसएनजी में एक सामान्य सिंड्रोम है। टाइप 1 एसएनजी के अन्य उपप्रकार वाले रोगियों में दौरे के अलग-अलग मामलों का वर्णन किया गया है। हमलों की नैदानिक ​​तस्वीर उपसमूहों के आधार पर भिन्न होती है। हमलों की नैदानिक ​​तस्वीर के आधार पर मानक एंटीपीलेप्टिक दवाओं के साथ उपचार किया जाता है। निदान ट्रांसफ़रिन के आइसोइलेक्ट्रिक फ़ोकसिंग के आधार पर किया जाता है, जो अनिर्दिष्ट मिर्गी और मानसिक मंदता वाले बच्चों की परीक्षा का हिस्सा है।

मस्तिष्क की उत्तेजना के जन्मजात विकार

चयापचय की जन्मजात त्रुटियों के पीछे अवधारणा यह है कि नाम कोशिका झिल्ली में पदार्थों के प्रवाह में हानि का संकेत देता है। न्यूरोनल उत्तेजना एक झिल्ली क्षमता की उपस्थिति के साथ समाप्त होती है, जिसे ऊर्जा-निर्भर आयन पंप (Na-K-ATPase और K/Cl ट्रांसपोर्टर) द्वारा बनाए रखा जाता है और प्रोटीन चैनलों के माध्यम से आयन प्रवाह द्वारा नियंत्रित किया जाता है। लिगेंड (जैसे न्यूरोट्रांसमीटर) की कार्रवाई या झिल्ली क्षमता में परिवर्तन के जवाब में वे लगातार बंद और खोले जाते हैं (इस प्रकार झिल्ली में आयनों के प्रवाह की अनुमति देते हैं)। आयन चैनलों में आनुवंशिक दोष विभिन्न मिर्गी सिंड्रोम का कारण हो सकता है। इस प्रकार, कुछ मामलों में, जैसे कि चयापचय संबंधी विकारों के परिणामस्वरूप, प्राथमिक मिर्गी विकसित हो सकती है।

अल्फा-2 सबयूनिट-Na-K-ATPase 1 में आनुवंशिक दोष बच्चों में पारिवारिक प्रवासी हेमिप्लेजिया के कारणों में से एक है। दोनों ही मामलों में मिर्गी की संभावना अधिक होती है। एक परिवार में उन्होंने यह पता लगाने की कोशिश की कि क्या पारिवारिक ऐंठन एक अलग बीमारी थी या क्या वे प्रवासी हेमिप्लेगिया के साथ संयुक्त थे। K/Cl ट्रांसपोर्टर 3 में आनुवंशिक दोष एंडरमैन सिंड्रोम (चार्लेवॉक्स रोग, या परिधीय न्यूरोपैथी के साथ संयोजन में कॉर्पस कैलोसम की पीड़ा) के कारणों में से एक है। इस रोग के साथ अक्सर मिर्गी भी विकसित हो जाती है।

गेटेड आयन चैनलों के लिगैंड व्यवधान के परिणामस्वरूप एपिसिंड्रोम भी हो सकता है। निकोटिनिक एसिटाइलकोलाइन (अल्फा 4 या बीटा 2 सबयूनिट) के लिए तंत्रिका रिसेप्टर्स में आनुवंशिक दोष ऑटोसोमल प्रमुख फ्रंटल लोब मिर्गी के कारणों में से एक है। GABA-A रिसेप्टर के अल्फा 1 सबयूनिट में वंशानुगत दोष मायोक्लोनिक किशोर मिर्गी के कारणों में से एक हैं। इस रिसेप्टर के गामा 2 सबयूनिट के जीन कोड में उत्परिवर्तन के कारण सामान्यीकृत मिर्गी ज्वर प्लस दौरे (जीईएफएस+), नवजात शिशु की गंभीर मायोक्लोनिक मिर्गी (एसएमईएन) और बच्चों में अनुपस्थिति दौरे पड़ते हैं।

अन्य जन्मजात चैनलोपैथी भी एपिसिंड्रोम के रूप में प्रकट हो सकती है। वोल्टेज-गेटेड पोटेशियम चैनलों में दोष पारिवारिक नवजात ऐंठन के कारणों में से एक है। वोल्टेज-गेटेड क्लोराइड चैनलों में गड़बड़ी किशोर अनुपस्थिति दौरे, किशोर मायोक्लोनिक मिर्गी और ग्रैंड-मल दौरे के साथ सामान्यीकृत मिर्गी के कारणों में से एक है। मस्तिष्क में वोल्टेज-गेटेड पोटेशियम चैनलों के विभिन्न अल्फा सबयूनिट को एन्कोडिंग करने वाले जीन में उत्परिवर्तन नवजात शिशुओं में ऐंठन (टाइप II अल्फा सबयूनिट), जीईपीएस+ और टीएमईएन का कारण बनता है। चूँकि GEPS+ और TMEN- एलीलिक विकार दो अलग-अलग स्थानों पर हैं और मिर्गी के दोनों रूप एक ही परिवार के सदस्यों में हो सकते हैं, TMEN को GEPS+ मिर्गी के स्पेक्ट्रम में सबसे गंभीर फेनोटाइप माना जाता है।

निष्कर्ष

चयापचय की जन्मजात त्रुटियां शायद ही कभी मिर्गी के साथ मौजूद होती हैं। हालाँकि, मिर्गी सिंड्रोम अक्सर अन्य चयापचय संबंधी विकारों की विशेषता होती है। किन रोगियों को स्क्रीनिंग जांच की आवश्यकता है और किन चयापचय संबंधी विकारों की उपस्थिति में? निःसंदेह, इस प्रश्न का उत्तर सरल नहीं है। यदि मिर्गी मानक उपचार के प्रति प्रतिरोधी है और यदि मानसिक मंदता और गति संबंधी विकार जैसे लक्षण हैं तो चयापचय संबंधी विकारों पर संदेह किया जाना चाहिए। कभी-कभी किसी मरीज की जांच से प्राप्त निष्कर्ष एक विशिष्ट चयापचय विकार की विशेषता रखते हैं, उदाहरण के लिए, माइटोकॉन्ड्रियल विकारों के लिए एक विशिष्ट एमआरआई तस्वीर। यदि पहला हमला वयस्कता में होता है, तो चयापचय संबंधी विकारों का दायरा बच्चों की तुलना में संकीर्ण होता है।

बच्चों में, उम्र के आधार पर कुछ निदान विधियों का उपयोग किया जाता है। नवजात अवधि में, सभी को नैदानिक ​​उद्देश्यों के लिए पाइरिडोक्सिन या पाइरिडोक्सल फॉस्फेट निर्धारित किया जाना चाहिए, भले ही हमले सेप्सिस या प्रसवकालीन श्वासावरोध के कारण हुए हों। यदि दौरे पर मानक एंटीपीलेप्टिक दवाओं का असर नहीं होता है, तो फोलिक एसिड का परीक्षण आवश्यक है। जन्मजात मायोक्लोनिक एन्सेफैलोपैथी की उपस्थिति में, चयापचय की एक जन्मजात त्रुटि अक्सर मान ली जाती है, हालांकि कभी-कभी इसकी प्रकृति को स्पष्ट नहीं किया जा सकता है। यदि प्रीप्रैंडियल ईईजी (जीएलयूटी-1 की कमी), गति संबंधी विकार (क्रिएटिन की कमी), त्वचा और बालों में परिवर्तन (मेनकेस रोग और बायोटिनिडेज़ की कमी), डिस्मॉर्फोलॉजिकल लक्षण (ज़ेल्वेगर सिंड्रोम), अन्य विकार ( माइटोकॉन्ड्रियल रोग)। आंशिक मिर्गी (रामुसेन सिंड्रोम को छोड़कर) और एईडी-प्रतिरोधी मिर्गी वाले मरीजों का मूल्यांकन माइटोकॉन्ड्रियल विकारों, विशेष रूप से माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए कमी के लिए किया जाना चाहिए, जो एल्पर्स रोग में आम है। बुनियादी चयापचय परीक्षाओं में सीरम और मस्तिष्कमेरु द्रव ग्लूकोज स्तर, रक्त और मस्तिष्कमेरु द्रव लैक्टेट, अमोनियम और अमीनो एसिड स्तर और यूरिक एसिड स्तर जैसे परीक्षण शामिल होने चाहिए।

दौरे वाले रोगी में चयापचय संबंधी विकार का निदान सही उपचार चुनना संभव बनाता है और इससे रोगी की स्थिति में सुधार होता है। अक्सर, चाहे कुछ भी हो, मिरगीरोधी दवाएं अवश्य निर्धारित की जानी चाहिए। यदि विशिष्ट उपचार निर्धारित करना संभव नहीं है, तो गैर-विशिष्ट एंटीपीलेप्टिक दवाएं निर्धारित की जाती हैं; कुछ प्रकार के हमलों में, वैल्प्रोइक एसिड को छोड़कर, किसी भी एंटीपीलेप्टिक दवा को निर्धारित करने की सलाह दी जाती है। इसका उपयोग माइटोकॉन्ड्रियल विकारों, यूरिया चक्र के विकारों के मामलों में नहीं किया जाता है और कई अन्य चयापचय विकारों में सावधानी के साथ निर्धारित किया जाता है। निदान को स्पष्ट करने से न केवल उपचार की रणनीति निर्धारित करने में मदद मिलती है, बल्कि रोगी के परिवार के सदस्यों को यह बताना भी संभव हो जाता है कि रोगी की स्थिति को बदलने में सबसे महत्वपूर्ण क्या है।

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प्रोटीन वे रासायनिक यौगिक हैं जिनकी सक्रियता से स्वस्थ शरीर के सामान्य लक्षणों का निर्माण होता है। किसी विशेष प्रोटीन के संश्लेषण की समाप्ति या इसकी संरचना में परिवर्तन से रोग संबंधी लक्षण उत्पन्न होते हैं और रोगों का विकास होता है। आइए प्रोटीन संश्लेषण की संरचना या तीव्रता में गड़बड़ी के कारण होने वाली कई बीमारियों के नाम बताएं।

1. 
   क्लासिक हीमोफीलिया रक्त प्लाज्मा में रक्त के थक्के जमने में शामिल प्रोटीनों में से एक की अनुपस्थिति के कारण होता है; बीमार लोगों में रक्तस्राव बढ़ गया है
2. 
   सिकल सेल एनीमिया हीमोग्लोबिन की प्राथमिक संरचना में बदलाव के कारण होता है: बीमार लोगों में, लाल रक्त कोशिकाओं का आकार सिकल जैसा होता है, उनके विनाश की त्वरित प्रक्रिया के परिणामस्वरूप लाल रक्त कोशिकाओं की संख्या कम हो जाती है; हीमोग्लोबिन सामान्य से कम मात्रा में ऑक्सीजन को बांधता है और वहन करता है।
3. 
   विशालता वृद्धि हार्मोन की बढ़ी हुई मात्रा के कारण होती है; मरीज़ अत्यधिक लम्बे हैं।
4. 
   रंग अंधापन रेटिना शंकु वर्णक की अनुपस्थिति के कारण होता है, जो रंग धारणा के निर्माण में शामिल होता है; रंग-अंध लोग कुछ रंगों में अंतर नहीं कर पाते।
5. 
   मधुमेह हार्मोन इंसुलिन की तथाकथित कमी से जुड़ा है, जो विभिन्न कारणों से हो सकता है: स्रावित इंसुलिन की मात्रा में कमी या संरचना में परिवर्तन, मात्रा में कमी या संरचना में परिवर्तन। इंसुलिन रिसेप्टर. बीमार लोगों को रक्त में ग्लूकोज की बढ़ी हुई मात्रा का अनुभव होता है और साथ में रोग संबंधी लक्षण भी विकसित होते हैं।
6. 
   घातक कोलेस्ट्रोलेमिया एक सामान्य रिसेप्टर प्रोटीन की कोशिकाओं के साइटोप्लाज्मिक झिल्ली में अनुपस्थिति के कारण होता है जो कोलेस्ट्रॉल अणुओं को ले जाने वाले परिवहन प्रोटीन को पहचानता है; रोगियों के शरीर में, कोशिकाओं के लिए आवश्यक कोलेस्ट्रॉल कोशिकाओं में प्रवेश नहीं कर पाता है, बल्कि रक्त में बड़ी मात्रा में जमा हो जाता है और रक्त वाहिकाओं की दीवार में जमा हो जाता है, जिससे उनमें संकुचन होता है और प्रारंभिक अवस्था में उच्च रक्तचाप का तेजी से विकास होता है। आयु।

प्रगतिशील ज़ेरोडर्मा एंजाइमों के कामकाज में व्यवधान के कारण होता है जो आम तौर पर त्वचा कोशिकाओं में यूवी किरणों से क्षतिग्रस्त डीएनए क्षेत्रों को बहाल करते हैं; मरीज़ रोशनी में नहीं रह सकते, क्योंकि इन परिस्थितियों में उनमें कई त्वचा अल्सर और सूजन विकसित हो जाती है।

8. सिस्टिक फाइब्रोसिस प्रोटीन की प्राथमिक संरचना में बदलाव के कारण होता है जो बाहरी प्लाज्मा झिल्ली में एसजी आयनों के लिए एक चैनल बनाता है; रोगियों में, वायुमार्ग में बड़ी मात्रा में बलगम जमा हो जाता है, जिससे श्वसन रोगों का विकास होता है।

2. प्रोटिओमिक्स

पिछली 20वीं शताब्दी में वैज्ञानिक विषयों के उद्भव और तेजी से विकास की विशेषता थी, जिन्होंने एक जैविक घटना को उसके घटक घटकों में विभाजित किया और अणुओं के गुणों के विवरण के माध्यम से जीवन की घटनाओं को समझाने की कोशिश की, मुख्य रूप से बायोपॉलिमर जो जीवित जीवों को बनाते हैं। ये विज्ञान थे जैव रसायन, जैव भौतिकी, आणविक जीव विज्ञान, आणविक आनुवंशिकी, विषाणु विज्ञान, कोशिका जीव विज्ञान, जैव कार्बनिक रसायन विज्ञान। वर्तमान में, वैज्ञानिक दिशाएँ विकसित की जा रही हैं जो घटकों के गुणों के आधार पर संपूर्ण जैविक घटना की समग्र तस्वीर देने का प्रयास कर रही हैं। जीवन के बारे में सीखने की इस नई, एकीकृत रणनीति के लिए भारी मात्रा में अतिरिक्त जानकारी की आवश्यकता होती है। नई सदी के विज्ञान - जीनोमिक्स, प्रोटिओमिक्स और जैव सूचना विज्ञान ने पहले ही इसके लिए स्रोत सामग्री की आपूर्ति शुरू कर दी है।

जीनोमिक्स एक जैविक अनुशासन है जो संरचना और तंत्र का अध्ययन करता है

जीवित प्रणालियों में जीनोम की कार्यप्रणाली। जीनोम- किसी भी जीव के सभी जीनों और इंटरजेनिक क्षेत्रों की समग्रता। संरचनात्मक जीनोमिक्स जीन और इंटरजेनिक क्षेत्रों की संरचना का अध्ययन करता है जो जीन गतिविधि के नियमन में प्रमुख भूमिका निभाते हैं। कार्यात्मक जीनोमिक्स जीन के कार्यों और उनके प्रोटीन उत्पादों के कार्यों का अध्ययन करता है। तुलनात्मक जीनोमिक्स का विषय विभिन्न जीवों के जीनोम हैं, जिनकी तुलना से जीवों के विकास के तंत्र और जीन के अज्ञात कार्यों को समझना संभव हो जाएगा। जीनोमिक्स 1990 के दशक की शुरुआत में मानव जीनोम परियोजना के साथ उभरा। इस परियोजना का लक्ष्य 0.01% की सटीकता के साथ मानव जीनोम में सभी न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम को निर्धारित करना था। 1999 के अंत तक, बैक्टीरिया, यीस्ट, राउंडवॉर्म, ड्रोसोफिला और अरेबिडोप्सिस की कई दर्जन प्रजातियों की जीनोम संरचना पूरी तरह से सामने आ गई थी। 2003 में, मानव जीनोम को समझ लिया गया था। मानव जीनोम में लगभग 30 हजार प्रोटीन-कोडिंग जीन होते हैं। उनमें से केवल 42% का आणविक कार्य ज्ञात है। यह पता चला कि सभी वंशानुगत बीमारियों में से केवल 2% जीन और गुणसूत्रों में दोषों से जुड़ी हैं; 98% बीमारियाँ सामान्य जीन के अनियमित होने से जुड़ी होती हैं। जीन संश्लेषित प्रोटीन में अपनी गतिविधि प्रकट करते हैं जो कोशिका और शरीर में विभिन्न कार्य करते हैं।

प्रत्येक विशिष्ट कोशिका में, एक निश्चित समय पर, प्रोटीन का एक विशिष्ट समूह कार्य करता है - प्रोटीओम. प्रोटिओमिक्स- एक विज्ञान जो विभिन्न शारीरिक स्थितियों के तहत और विकास की विभिन्न अवधियों में कोशिकाओं में प्रोटीन की समग्रता के साथ-साथ इन प्रोटीनों के कार्यों का अध्ययन करता है। जीनोमिक्स और प्रोटिओमिक्स के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर है - जीनोम किसी दी गई प्रजाति के लिए स्थिर होता है, जबकि प्रोटिओम न केवल एक ही जीव की विभिन्न कोशिकाओं के लिए अलग-अलग होता है, बल्कि एक कोशिका के लिए भी उसकी स्थिति (विभाजन, सुप्तता, विभेदन) पर निर्भर करता है। वगैरह।)। बहुकोशिकीय जीवों में निहित प्रोटिओम्स की बहुतायत उनका अध्ययन करना बेहद कठिन बना देती है। मानव शरीर में प्रोटीन की सटीक संख्या अभी भी अज्ञात है। कुछ अनुमानों के अनुसार इनकी संख्या सैकड़ों हजारों में है; केवल कुछ हज़ार प्रोटीन पहले ही अलग किए जा चुके हैं, और इससे भी छोटे अनुपात का विस्तार से अध्ययन किया गया है। प्रोटीन की पहचान और लक्षण वर्णन एक अत्यंत तकनीकी रूप से जटिल प्रक्रिया है जिसके लिए जैविक और कंप्यूटर विश्लेषण विधियों के संयोजन की आवश्यकता होती है। हालाँकि, जीन गतिविधि के उत्पादों - एमआरएनए अणुओं और प्रोटीन - की पहचान करने के लिए हाल के वर्षों में विकसित की गई विधियाँ हमें इस क्षेत्र में तेजी से प्रगति की आशा करने की अनुमति देती हैं। ऐसी विधियाँ पहले ही बनाई जा चुकी हैं जो एक ही समय में एक साथ सैकड़ों सेलुलर प्रोटीन की पहचान करना और सामान्य परिस्थितियों में और विभिन्न विकृति में विभिन्न कोशिकाओं और ऊतकों में प्रोटीन सेट की तुलना करना संभव बनाती हैं। ऐसा ही एक तरीका है इस्तेमाल करना जैविक चिप्स,अध्ययन की जा रही वस्तु में एक साथ हजारों विभिन्न पदार्थों का पता लगाने की अनुमति: न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन। व्यावहारिक चिकित्सा के लिए महान अवसर खुल रहे हैं: एक प्रोटिओमिक मानचित्र, प्रोटीन के पूरे परिसर का एक विस्तृत एटलस होने से, डॉक्टरों के पास अंततः बीमारी का इलाज करने का लंबे समय से प्रतीक्षित अवसर होगा, न कि लक्षणों का।

जीनोमिक्स और प्रोटिओमिक्स इतनी बड़ी मात्रा में जानकारी के साथ काम करते हैं जिसकी तत्काल आवश्यकता है बायोइनफॉरमैटिक्स- एक विज्ञान जो जीन और प्रोटीन के बारे में नई जानकारी एकत्र करता है, क्रमबद्ध करता है, वर्णन करता है, विश्लेषण करता है और संसाधित करता है। गणितीय तरीकों और कंप्यूटर प्रौद्योगिकी का उपयोग करके, वैज्ञानिक जीन नेटवर्क और मॉडल जैव रासायनिक और अन्य सेलुलर प्रक्रियाओं का निर्माण करते हैं। 10-15 वर्षों में जीनोमिक्स और प्रोटिओमिक्स इस स्तर पर पहुंच जाएंगे कि अध्ययन करना संभव हो जाएगा चयापचय- एक जीवित कोशिका में सभी प्रोटीनों की परस्पर क्रिया की एक जटिल योजना। कोशिकाओं और शरीर पर प्रयोगों को कंप्यूटर मॉडल के प्रयोगों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाएगा। व्यक्तिगत दवाएं बनाना और उपयोग करना, व्यक्तिगत निवारक उपाय विकसित करना संभव होगा। नए ज्ञान का विकासात्मक जीव विज्ञान पर विशेष रूप से गहरा प्रभाव पड़ेगा। अंडे और शुक्राणु से लेकर विभेदित कोशिकाओं तक, व्यक्तिगत कोशिकाओं का समग्र और साथ ही पर्याप्त विस्तृत विचार प्राप्त करना संभव हो जाएगा। यह पहली बार मात्रात्मक आधार पर भ्रूणजनन के विभिन्न चरणों में व्यक्तिगत कोशिकाओं की बातचीत का पालन करने की अनुमति देगा, जो विकासात्मक जीव विज्ञान का अध्ययन करने वाले वैज्ञानिकों का हमेशा से एक सपना रहा है। कार्सिनोजेनेसिस और उम्र बढ़ने जैसी समस्याओं के समाधान में नए क्षितिज खुल रहे हैं। जीनोमिक्स, प्रोटिओमिक्स और जैव सूचना विज्ञान में प्रगति का विकास के सिद्धांत और जीवों की प्रणाली विज्ञान पर निर्णायक प्रभाव पड़ेगा।
3. प्रोटीन इंजीनियरिंग
प्राकृतिक प्रोटीन के भौतिक और रासायनिक गुण अक्सर उन परिस्थितियों को संतुष्ट नहीं करते हैं जिनके तहत इन प्रोटीनों का उपयोग मनुष्यों द्वारा किया जाएगा। इसकी प्राथमिक संरचना में बदलाव की आवश्यकता है, जो पहले की तुलना में एक अलग स्थानिक संरचना और नए भौतिक रासायनिक गुणों के साथ एक प्रोटीन के गठन को सुनिश्चित करेगा, जिससे यह अन्य परिस्थितियों में प्राकृतिक प्रोटीन में निहित कार्यों को करने में सक्षम होगा। प्रोटीन डिज़ाइन करता है प्रोटीन इंजीनियरिंग.संशोधित प्रोटीन प्राप्त करने के लिए विधियों का उपयोग किया जाता है संयुक्त रसायन शास्त्रऔर क्रियान्वित करें साइट-निर्देशित उत्परिवर्तन- डीएनए के कोडिंग अनुक्रमों में विशिष्ट परिवर्तनों की शुरूआत, जिससे अमीनो एसिड अनुक्रमों में कुछ परिवर्तन होते हैं। वांछित गुणों वाले प्रोटीन को प्रभावी ढंग से डिजाइन करने के लिए, प्रोटीन की स्थानिक संरचना के गठन के पैटर्न को जानना आवश्यक है, जिस पर इसके भौतिक रासायनिक गुण और कार्य निर्भर करते हैं, अर्थात यह जानना आवश्यक है कि प्रोटीन की प्राथमिक संरचना कैसी है , इसका प्रत्येक अमीनो एसिड अवशेष प्रोटीन के गुणों और कार्यों को प्रभावित करता है। दुर्भाग्य से, अधिकांश प्रोटीनों के लिए तृतीयक संरचना अज्ञात है; यह हमेशा ज्ञात नहीं होता है कि वांछित गुणों वाला प्रोटीन प्राप्त करने के लिए किस अमीनो एसिड या अमीनो एसिड के अनुक्रम को बदलने की आवश्यकता है। पहले से ही, कंप्यूटर विश्लेषण का उपयोग करने वाले वैज्ञानिक अपने अमीनो एसिड अवशेषों के अनुक्रम के आधार पर कई प्रोटीनों के गुणों की भविष्यवाणी कर सकते हैं। इस तरह के विश्लेषण से वांछित प्रोटीन बनाने की प्रक्रिया बहुत सरल हो जाएगी। इस बीच, वांछित गुणों के साथ एक संशोधित प्रोटीन प्राप्त करने के लिए, वे मुख्य रूप से एक अलग तरीके से जाते हैं: वे कई उत्परिवर्ती जीन प्राप्त करते हैं और उनमें से एक के प्रोटीन उत्पाद को ढूंढते हैं जिसमें वांछित गुण होते हैं।

साइट-निर्देशित उत्परिवर्तन के लिए विभिन्न प्रायोगिक दृष्टिकोणों का उपयोग किया जाता है। संशोधित जीन प्राप्त करने के बाद, इसे एक आनुवंशिक निर्माण में डाला जाता है और प्रोकैरियोटिक या यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पेश किया जाता है जो इस आनुवंशिक निर्माण द्वारा एन्कोड किए गए प्रोटीन को संश्लेषित करते हैं। प्रोटीन इंजीनियरिंग की क्षमतानिम्नानुसार हैं।

1. 
   एंजाइम में परिवर्तित होने वाले पदार्थ - सब्सट्रेट - की बंधन शक्ति को बदलकर, एंजाइमेटिक प्रतिक्रिया की समग्र उत्प्रेरक दक्षता को बढ़ाना संभव है।
2. 
   तापमान और अम्लता की एक विस्तृत श्रृंखला में प्रोटीन की स्थिरता को बढ़ाकर, इसका उपयोग उन परिस्थितियों में किया जा सकता है जिनके तहत मूल प्रोटीन विकृत हो जाता है और अपनी गतिविधि खो देता है।
3. 
   ऐसे प्रोटीन बनाकर जो निर्जल सॉल्वैंट्स में कार्य कर सकते हैं, गैर-शारीरिक परिस्थितियों में उत्प्रेरक प्रतिक्रियाएं करना संभव है।

4. एंजाइम के उत्प्रेरक केंद्र को बदलकर, आप इसकी विशिष्टता बढ़ा सकते हैं और अवांछित साइड प्रतिक्रियाओं की संख्या कम कर सकते हैं

5. इसे तोड़ने वाले एंजाइमों के प्रति प्रोटीन की प्रतिरोधक क्षमता को बढ़ाकर, इसके शुद्धिकरण की प्रक्रिया को सरल बनाया जा सकता है।

बी. प्रोटीन को बदलकर ताकि यह अपने सामान्य गैर-अमीनो एसिड घटक (विटामिन, धातु परमाणु, आदि) के बिना कार्य कर सके, इसका उपयोग कुछ निरंतर तकनीकी प्रक्रियाओं में किया जा सकता है।

7. एंजाइम के नियामक वर्गों की संरचना को बदलकर, नकारात्मक प्रतिक्रिया के प्रकार के अनुसार एंजाइम प्रतिक्रिया के उत्पाद द्वारा इसके निषेध की डिग्री को कम करना संभव है और इस प्रकार उत्पाद की उपज में वृद्धि होती है।

8. एक हाइब्रिड प्रोटीन बनाना संभव है जिसमें दो या दो से अधिक प्रोटीन के कार्य हों। 9. एक हाइब्रिड प्रोटीन बनाना संभव है, जिसका एक भाग सुसंस्कृत कोशिका से हाइब्रिड प्रोटीन की रिहाई या मिश्रण से इसके निष्कर्षण की सुविधा प्रदान करता है।

आइए कुछ लोगों से मिलें प्रोटीन की आनुवंशिक इंजीनियरिंग की उपलब्धियाँ।

1. बैक्टीरियोफेज टी4 लाइसोजाइम के कई अमीनो एसिड अवशेषों को सिस्टीन के साथ प्रतिस्थापित करके, बड़ी संख्या में डाइसल्फ़ाइड बांड वाला एक एंजाइम प्राप्त किया गया, जिसके कारण इस एंजाइम ने उच्च तापमान पर अपनी गतिविधि बरकरार रखी।

2. एस्चेरिचिया कोली द्वारा संश्लेषित मानव β-इंटरफेरॉन के अणु में सेरीन अवशेषों के साथ सिस्टीन अवशेषों के प्रतिस्थापन ने इंटरमॉलिक्युलर कॉम्प्लेक्स के गठन को रोक दिया, जिससे इस दवा की एंटीवायरल गतिविधि लगभग 10 गुना कम हो गई।

3. एंजाइम टायरोसिल-टीआरएनए सिंथेटेज़ के अणु में एक प्रोलाइन अवशेष के साथ स्थिति 51 पर थ्रेओनीन अवशेष के प्रतिस्थापन ने इस एंजाइम की उत्प्रेरक गतिविधि को दस गुना बढ़ा दिया: इसने टायरोसिन को टीआरएनए से जोड़ना शुरू कर दिया जो इस अमीनो एसिड को राइबोसोम में स्थानांतरित करता है। अनुवाद के दौरान.

4. सबटिलिसिन सेरीन-समृद्ध एंजाइम हैं जो प्रोटीन को तोड़ते हैं। वे कई जीवाणुओं द्वारा स्रावित होते हैं और मनुष्यों द्वारा जैव निम्नीकरण के लिए व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। वे कैल्शियम परमाणुओं को मजबूती से बांधते हैं, जिससे उनकी स्थिरता बढ़ जाती है। हालाँकि, औद्योगिक प्रक्रियाओं में ऐसे रासायनिक यौगिक होते हैं जो कैल्शियम को बांधते हैं, जिसके बाद सबटिलिसिन अपनी गतिविधि खो देते हैं। जीन को बदलकर, वैज्ञानिकों ने कैल्शियम बाइंडिंग में शामिल एंजाइम से अमीनो एसिड को हटा दिया और सबटिलिसिन की स्थिरता को बढ़ाने के लिए एक अमीनो एसिड को दूसरे के साथ बदल दिया। संशोधित एंजाइम औद्योगिक परिस्थितियों के करीब स्थिर और कार्यात्मक रूप से सक्रिय निकला।

5. यह दिखाया गया कि एक ऐसा एंजाइम बनाना संभव है जो एक प्रतिबंध एंजाइम की तरह कार्य करता है जो डीएनए को कड़ाई से परिभाषित स्थानों में विभाजित करता है। वैज्ञानिकों ने एक हाइब्रिड प्रोटीन बनाया, जिसके एक टुकड़े ने डीएनए अणु में न्यूक्लियोटाइड अवशेषों के एक विशिष्ट अनुक्रम को पहचाना, और दूसरे ने इस क्षेत्र में खंडित डीएनए को पहचाना।

6. ऊतक प्लास्मिनोजेन एक्टिवेटर - एक एंजाइम जिसका उपयोग क्लिनिक में रक्त के थक्कों को घोलने के लिए किया जाता है। दुर्भाग्य से, यह संचार प्रणाली से जल्दी ही समाप्त हो जाता है और इसे बार-बार या बड़ी खुराक में प्रशासित किया जाना चाहिए, जिससे दुष्प्रभाव होते हैं। इस एंजाइम के जीन में तीन लक्षित उत्परिवर्तन पेश करके, हमने एक लंबे समय तक जीवित रहने वाला एंजाइम प्राप्त किया, जिसमें अपमानित फाइब्रिन के लिए बढ़ी हुई आत्मीयता और मूल एंजाइम के समान फाइब्रिनोलिटिक गतिविधि थी।

7. इंसुलिन अणु में एक अमीनो एसिड को प्रतिस्थापित करके, वैज्ञानिकों ने यह सुनिश्चित किया कि जब इस हार्मोन को मधुमेह के रोगियों को चमड़े के नीचे प्रशासित किया गया था, तो रक्त में इस हार्मोन की एकाग्रता में परिवर्तन खाने के बाद होने वाले शारीरिक परिवर्तन के करीब था।

8. इंटरफेरॉन के तीन वर्ग हैं जिनमें एंटीवायरल और एंटीकैंसर गतिविधि होती है, लेकिन विभिन्न विशिष्टताएं प्रदर्शित करते हैं। एक ऐसा हाइब्रिड इंटरफेरॉन बनाना आकर्षक था जिसमें तीन प्रकार के इंटरफेरॉन के गुण हों। हाइब्रिड जीन बनाए गए जिनमें कई प्रकार के प्राकृतिक इंटरफेरॉन जीन के टुकड़े शामिल थे। इनमें से कुछ जीन, जीवाणु कोशिकाओं में एकीकृत होकर, मूल अणुओं की तुलना में अधिक कैंसररोधी गतिविधि वाले हाइब्रिड इंटरफेरॉन के संश्लेषण को सुनिश्चित करते हैं।

9. प्राकृतिक मानव विकास हार्मोन न केवल इस हार्मोन के रिसेप्टर को बांधता है, बल्कि एक अन्य हार्मोन - प्रोलैक्टिन के रिसेप्टर को भी बांधता है। उपचार के दौरान अवांछित दुष्प्रभावों से बचने के लिए, वैज्ञानिकों ने प्रोलैक्टिन रिसेप्टर से जुड़े विकास हार्मोन की संभावना को खत्म करने का निर्णय लिया। उन्होंने आनुवंशिक इंजीनियरिंग का उपयोग करके विकास हार्मोन की प्राथमिक संरचना में कुछ अमीनो एसिड को प्रतिस्थापित करके इसे हासिल किया।

10. एचआईवी संक्रमण के खिलाफ दवाएं विकसित करते समय, वैज्ञानिकों ने एक हाइब्रिड प्रोटीन प्राप्त किया, जिसके एक टुकड़े ने केवल वायरस से प्रभावित लिम्फोसाइटों के लिए इस प्रोटीन का विशिष्ट बंधन सुनिश्चित किया, दूसरे टुकड़े ने हाइब्रिड प्रोटीन को प्रभावित कोशिका में प्रवेश कराया, और एक अन्य टुकड़े ने प्रभावित कोशिका में प्रोटीन संश्लेषण को बाधित कर दिया, जिससे उसकी मृत्यु हो गई।

इस प्रकार, हम आश्वस्त हैं कि प्रोटीन अणु के विशिष्ट भागों को बदलकर, मौजूदा प्रोटीन में नए गुण प्रदान करना और अद्वितीय एंजाइम बनाना संभव है।

प्रोटीन प्रमुख हैं लक्ष्यदवाइयों के लिए. वर्तमान में, नशीली दवाओं की कार्रवाई के लिए लगभग 500 लक्ष्य ज्ञात हैं। आने वाले वर्षों में इनकी संख्या बढ़कर 10,000 हो जाएगी, जिससे नई, अधिक प्रभावी और सुरक्षित दवाएं बनाना संभव हो जाएगा। हाल ही में, दवा की खोज के लिए मौलिक रूप से नए दृष्टिकोण विकसित किए गए हैं: एकल प्रोटीन नहीं, बल्कि उनके कॉम्प्लेक्स, प्रोटीन-प्रोटीन इंटरैक्शन और प्रोटीन फोल्डिंग को लक्ष्य माना जाता है।