बीटा-मिथाइलैमिनो-एल-एलानिन

β-मिथाइलैमिनो-L-ऐलेनिन, या BMAA, साइनोबैक्टीरीया  द्वारा निर्मित एक गैर-प्रोटीनोजेनिक अमीनो एसिड है। BMAA एक न्यूरोटॉक्सिन है और विभिन्न न्यूरोडीजेनेरेटिव विकारों में इसकी संभावित भूमिका वैज्ञानिक शोध का विषय है।

संरचना और गुण
BMAA पक्ष श्रृंखला पर मिथाइलैमिनो समूह के साथ एमिनो एसिड  अलैनिन का व्युत्पन्न (रसायन विज्ञान) है। इस गैर-प्रोटीनोजेनिक अमीनो एसिड को रासायनिक ध्रुवीय आधार (रसायन विज्ञान) के रूप में वर्गीकृत किया गया है।

स्रोत और पहचान
BMAA समुद्री, मीठे पानी और स्थलीय वातावरण में साइनोबैक्टीरिया द्वारा निर्मित होता है। सुसंस्कृत गैर-नाइट्रोजन-फिक्सिंग सायनोबैक्टीरिया में, नाइट्रोजन-रहित माध्यम में BMAA उत्पादन बढ़ता है। सायनोबैक्टीरिया में बायोसिंथेटिक मार्ग अज्ञात है, लेकिन पर्यावरणीय लोहे की सफाई में BMAA और इसके संरचनात्मक एनालॉग 2,4-डायमिनोब्यूटेनोइक एसिड (2,4-DAB) की भागीदारी की परिकल्पना की गई है।  BMAA जलीय जीवों और साइनोबैक्टीरियल सिम्बायोसिस वाले पौधों में पाया गया है जैसे कि कुछ लाइकेन, फ्लोटिंग फ़र्न अजोला, ट्रॉपिकल फ़्लॉवरिंग प्लांट गुननेरा की लीफ पेटिओल (वनस्पति विज्ञान), साइकैड्स के साथ-साथ उन जानवरों में जो साइकैड के बीजों के मांसल आवरण को खाते हैं।, टेरोपस सहित। BMAA की उच्च सांद्रता शार्क के पंखों में मौजूद होती है। क्योंकि BMAA एक न्यूरोटॉक्सिन है, इसलिए शार्क फिन सूप और उपास्थि की गोलियों का सेवन स्वास्थ्य जोखिम पैदा कर सकता है। तरल क्रोमाटोग्राफी, एचपीएलसी | उच्च प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी, मास स्पेक्ट्रोमेट्री, प्रोटीन अनुक्रमण, केशिका वैद्युतकणसंचलन और एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी सहित कई प्रयोगशाला विधियों के माध्यम से विष का पता लगाया जा सकता है।

न्यूरोटॉक्सिसिटी
BMAA चूहों में रक्त-मस्तिष्क की बाधा को पार कर सकता है। इसे अन्य अंगों की तुलना में मस्तिष्क में जाने में अधिक समय लगता है, लेकिन एक बार वहां जाने के बाद, यह प्रोटीन में फंस जाता है, समय के साथ धीमी गति से रिलीज के लिए एक जलाशय का निर्माण करता है।

तंत्र
हालांकि तंत्र जिसके द्वारा BMAA मोटर न्यूरॉन डिसफंक्शन और मृत्यु का कारण बनता है, पूरी तरह से समझा नहीं गया है, वर्तमान शोध से पता चलता है कि कार्रवाई के कई तंत्र हैं। तीव्रता से, बीएमएए NMDA रिसेप्टर, कैल्शियम-निर्भर एएमपीए रिसेप्टर, और केनेट रिसेप्टर रिसेप्टर्स जैसे ग्लूटामेट रिसेप्टर्स पर एक्साइटोटॉक्सिसिटी के रूप में कार्य कर सकता है।  माना जाता है कि GRM5 की सक्रियता  ग्लूटेथिओन  की कमी से न्यूरॉन में ऑक्सीडेटिव तनाव को प्रेरित करती है। सेरीन के स्थान पर नवजात प्रोटीनों में BMAA को गलत तरीके से शामिल किया जा सकता हैL-सेरीन, संभवतः प्रोटीन मिसफॉल्डिंग और एग्रीगेशन का कारण बनता है, अल्जाइमर रोग, पार्किंसंस रोग, पेशीशोषी पार्श्व काठिन्य (एएलएस), प्रगतिशील सुपरन्यूक्लियर पाल्सी (पीएसपी), और लेवी बॉडी रोग सहित न्यूरोफिब्रिलरी उलझन के दोनों लक्षण हैं। कृत्रिम परिवेशीय  शोध से पता चला है कि अतिरिक्त की उपस्थिति में BMAA का प्रोटीन जुड़ाव बाधित हो सकता है L-सेरीन।

प्रभाव
2015 में सेंट किट्स में वर्वेट बंदरों (क्लोरोसेबस सबाईस) के साथ किया गया एक अध्ययन, जो अपोलीपोप्रोटीन  जीन (ऐसी स्थिति जो मनुष्यों में अल्जाइमर रोग के लिए एक जोखिम कारक है) के लिए समरूप हैं, ने पाया कि बीएमएए मौखिक रूप से विकसित हॉलमार्क हिस्टोपैथोलॉजी विकसित वर्वेट अल्जाइमर रोग की विशेषताएं, जिसमें अमाइलॉइड बीटा प्लेक और न्यूरोफाइब्रिलरी टैंगल संचय शामिल हैं। बीएमएए की छोटी खुराक खिलाए गए परीक्षण में वेरवेट्स को इन पैथोलॉजी सुविधाओं में सहसंबंधी कमी पाई गई। इसके अतिरिक्त, सेरीन के साथ सह-प्रशासित बीएमएए वाले भर्ती बंदर अकेले प्रशासित बीएमएए की तुलना में 70% कम बीटा-एमिलॉइड प्लेक और न्यूरोफिब्रिलरी टेंगल्स पाए गए, यह सुझाव देते हुए कि सेरीन बीएमएए के न्यूरोटॉक्सिक प्रभावों के खिलाफ सुरक्षात्मक हो सकता है।

यह प्रयोग अल्जाइमर रोग के पहले इन-विवो मॉडल का प्रतिनिधित्व करता है जिसमें बीटा-एमिलॉयड प्लेक और हाइपरफॉस्फोरिलेटेड ताऊ प्रोटीन दोनों शामिल हैं। यह अध्ययन यह भी दर्शाता है कि BMAA, एक पर्यावरणीय विष, जीन-पर्यावरण संपर्क के परिणामस्वरूप न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग को ट्रिगर कर सकता है। साइकैड प्रजातियों पर चरने वाले जानवरों में डीजेनेरेटिव लोकोमोटर रोगों का वर्णन किया गया है, जो पौधे और एएलएस/पीडीसी के एटियलजि के बीच एक संभावित लिंक में रुचि पैदा करता है। बाद की प्रयोगशाला जाँचों में BMAA की उपस्थिति का पता चला। बीएमएए ने रीसस मकाक में गंभीर न्यूरोटॉक्सिसिटी को प्रेरित किया, जिसमें शामिल हैं:
 * अंग की मांसपेशी शोष
 * पूर्वकाल सींग की कोशिकाओं का गैर-प्रतिक्रियाशील अध: पतन
 * मोटर प्रांतस्था के  पिरामिड न्यूरॉन ्स का अध: पतन और आंशिक नुकसान
 * व्यवहार विकार
 * केंद्रीय मोटर मार्ग में कार्य क्षमता की कमी
 * मोटर कॉर्टेक्स बेट्ज़ कोशिकाओं के न्यूरोपैथोलॉजिकल परिवर्तन

ऐसी रिपोर्टें हैं कि कम BMAA सांद्रता माउस रीढ़ की हड्डी से ऊतक संवर्धन मोटर न्यूरॉन्स को चुनिंदा रूप से मार सकती है और प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों का उत्पादन कर सकती है। वैज्ञानिकों ने यह भी पाया है कि BMAA के साथ इलाज किए गए नवजात चूहों में हिप्पोकैम्पस में एक प्रगतिशील न्यूरोडीजेनेरेशन दिखाई देता है, जिसमें इंट्रासेल्युलर फाइब्रिलर समावेशन, और बिगड़ा हुआ सीखने और स्मृति वयस्कों के रूप में शामिल है।  BMAA को कृंतक स्तन के दूध में उत्सर्जित होने की सूचना दी गई है, और बाद में दूध पिलाने वाली संतानों को स्थानांतरित कर दिया गया है, यह सुझाव देते हुए कि माताओं और गायों के दूध अन्य संभावित जोखिम मार्ग हो सकते हैं।

मानव मामले
BMAA के लिए क्रोनिक आहार जोखिम को अब एमियोट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस/पार्किंसनिज़्म- पागलपन कॉम्प्लेक्स (ALS/PDC) का एक कारण माना जाता है, जिसकी गुआम के कैमोरोस लोगों के बीच घटना की दर बहुत अधिक थी। चमोरो इस स्थिति को लिटिको-बोडिग रोग कहते हैं|लिटिको-बॉडीग। 1950 के दशक में, गुआम और रोटा (द्वीप) के चमोरो निवासियों के लिए ALS/PDC प्रसार अनुपात और मृत्यु दर संयुक्त राज्य सहित विकसित देशों की तुलना में 50-100 गुना अधिक थी। बीमारी के लिए कोई प्रत्यक्ष वंशागत या विषाणु कारक नहीं पाए गए, और बाद में गुआम पर 1963 के बाद ALS/PDC में गिरावट के कारण जिम्मेदार पर्यावरण एजेंटों की खोज हुई। साइकैड के बीजों से बने आटे का उपयोग ( साइकस माइक्रोनेशिका  ) पारंपरिक खाद्य पदार्थों में कमी आई क्योंकि वह पौधा दुर्लभ हो गया और द्वितीय विश्व युद्ध के बाद चमोरो की आबादी अधिक अमेरिकी हो गई। साइकैड्स विशेष जड़ों में जीनस नोस्टॉक के सहजीवी सायनोबैक्टीरिया को आश्रय देते हैं जो पत्ती कूड़े के माध्यम से प्रकाश में धकेलते हैं; ये सायनोबैक्टीरिया BMAA उत्पन्न करते हैं। साइकाड के आटे से पारंपरिक खाद्य पदार्थों को सीधे खाने के अलावा, BMAA को मानव द्वारा जैव आवर्धन के माध्यम से ग्रहण किया जा सकता है। उड़ने वाली लोमड़ियां, एक चमोरो विनम्रता, साइकैड के बीजों के सरकोटेस्टा पर चारा खाती हैं और उनके शरीर में विष को केंद्रित करती हैं। BMAA के लिए संग्रहालय संग्रह से उड़ने वाली लोमड़ियों के चौबीस नमूनों का परीक्षण किया गया था, जो गुआम से उड़ने वाली लोमड़ियों में बड़ी मात्रा में पाए गए थे। 2021 तक अध्ययनों ने समुद्री और एस्टुरीन प्रणालियों में BMAA जैव आवर्धन और गुआम के बाहर मानव स्वास्थ्य पर इसके संभावित प्रभाव की जांच जारी रखी। ALS/PDC, ALS, अल्जाइमर रोग, पार्किंसंस रोग, हंटिंग्टन रोग, और तंत्रिका संबंधी नियंत्रणों के मानव मस्तिष्क के ऊतकों पर अध्ययन ने संकेत दिया कि BMAA गैर-आनुवंशिक प्रगतिशील न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग में मौजूद है, लेकिन नियंत्रण या आनुवंशिक-आधारित हंटिंगटन रोग में नहीं है।

neurodegenerative रोग में एक पर्यावरणीय कारक के रूप में BMAA की भूमिका में अनुसंधान जारी रहा।

नैदानिक ​​परीक्षण
एएलएस रोगियों के इलाज के सुरक्षित और प्रभावी तरीके L-सेरीन, जो बीएमएए-प्रेरित न्यूरोडिजेनरेशन से गैर-मानव प्राइमेट्स की रक्षा करने के लिए पाया गया है, फीनिक्स न्यूरोलॉजिकल एसोसिएट्स और फोर्ब्स/नॉरिस एएलएस/एमएनडी क्लिनिक द्वारा आयोजित नैदानिक ​​परीक्षणों का लक्ष्य रहा है और एथनोमेडिसिन संस्थान द्वारा प्रायोजित है।

यह भी देखें

 * ऑक्सालिल्डियमिनोप्रोपियोनिक एसिड, एक संबंधित विष