বহিঃবিষ

এই চিত্রে দেখা যাচ্ছে যে বহিঃবিষ ব্যাকটেরিয়ার কোষ দ্বারা ক্ষরিত হয়, যেমন ক্লসট্রিডিয়াম বটুলিনাম, এবং দৈহিক কোষের জন্য বিষাক্ত। দৈহিক কোষের প্রাচীরে অ্যান্টিবডি থাকে যা বহিঃবিষকে লক্ষ্য করে ও তাদের সাথে আবদ্ধ হয়, দৈহিক কোষে অনুপ্রবেশ রোধ করে। বহিঃবিষ ও অ্যান্টিবডির আবদ্ধকরণ একটি অ্যান্টিজেন-অ্যান্টিবডি মিথস্ক্রিয়া গঠন করে এবং বহিঃবিষগুলি রোগপ্রতিরোধ ব্যবস্থা দ্বারা ধ্বংসের লক্ষ্যবস্তু হয়। যদি এই মিথস্ক্রিয়া না ঘটে, বহিঃবিষগুলি কোষ পৃষ্ঠে অবস্থিত বহিঃবিষ গ্রাহক এর সাথে আবদ্ধ হয় এবং প্রোটিন সংশ্লেষণে বাধা দিয়ে পোষক কোষের মৃত্যু ঘটায়। এই চিত্রে আরও দেখা যায় যে তাপ বা রাসায়নিক প্রয়োগের মাধ্যমে বহিঃবিষ নিষ্ক্রিয় করা যায়। নিষ্ক্রিয় বহিঃবিষকে টক্সয়েড বলে এবং তারা দৈহিক কোষের জন্য ক্ষতিকর নয়।
বহিঃবিষ (Exotoxin) হল ব্যাকটেরিয়া দ্বারা ক্ষরিত একটি বিষ। একটি বহিঃবিষ কোষ ধ্বংস করে বা স্বাভাবিক কোষীয় বিপাক ব্যাহত করে পোষকের ক্ষতি করতে পারে। এগুলি অত্যন্ত শক্তিশালী এবং পোষকের প্রধান ক্ষতি করতে সক্ষম। বহিঃবিষ ক্ষরিত হতে পারে, অথবা অন্তঃবিষের মতো, কোষের বিভাজনের সময় মুক্ত হতে পারে। গ্রাম-নেগেটিভ রোগসৃষ্টিকারী ব্যাকটেরিয়া লাইপোপলিস্যাকারাইড অন্তঃবিষ এবং কিছু ভাইরুলেন্স প্রোটিন সম্বলিত বহিঃঝিল্লির ভেসিকল ক্ষরণ করতে পারে, যা ঝিল্লি ভেসিকল ট্র্যাফিকিং এর সুপরিচিত ইউক্যারিওট প্রক্রিয়ায় একটি পূর্বে অজানা মাত্রা যোগ করে, যা পোষক–রোগজীবাণুর মধ্যবর্তী স্থানে বেশ সক্রিয়।

তারা স্থানীয়ভাবে তাদের প্রভাব প্রয়োগ করতে পারে বা সিস্টেমিক প্রভাব সৃষ্টি করতে পারে। সুপরিচিত বহিঃবিষের মধ্যে রয়েছে: ক্লসট্রিডিয়াম বটুলিনাম দ্বারা উৎপাদিত বটুলিনাম বিষ; কোরিনেব্যাক্টেরিয়াম ডিপথেরিয়া বিষ, ডিপথেরিয়ার জীবন-হুমকির লক্ষণগুলির সময় উৎপাদিত; ক্লসট্রিডিয়াম টেটানি দ্বারা উৎপাদিত টিটানোস্পাসমিন। বেশিরভাগ বহিঃবিষের বিষাক্ত বৈশিষ্ট্যগুলি একটি টক্সয়েড উৎপাদনের জন্য তাপ বা রাসায়নিক চিকিৎসার মাধ্যমে নিষ্ক্রিয় করা যেতে পারে। এগুলি তাদের অ্যান্টিজেনিক নির্দিষ্টতা ধরে রাখে এবং অ্যান্টিটক্সিন উৎপাদন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং ডিপথেরিয়া ও টিটানাস টক্সয়েডের ক্ষেত্রে, টিকা হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

বহিঃবিষ রোগপ্রতিরোধ ব্যবস্থা দ্বারা উৎপাদিত অ্যান্টিবডির প্রতি সংবেদনশীল, কিন্তু কিছু বহিঃবিষ এতটাই বিষাক্ত যে রোগপ্রতিরোধ ব্যবস্থা তাদের বিরুদ্ধে প্রতিরক্ষা গড়ে তোলার সুযোগ পাওয়ার আগেই পোষকের জন্য মারাত্মক হতে পারে। এমন ক্ষেত্রে, অ্যান্টিটক্সিন, অ্যান্টিবডি সম্বলিত অ্যান্টি-সিরাম, কখনও কখনও প্যাসিভ ইমিউনিটি প্রদানের জন্য ইনজেকশন দেওয়া যেতে পারে।

 প্রকারভেদ 

অনেক বহিঃবিষকে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে। এই শ্রেণীবিভাগ, যদিও মোটামুটি সম্পূর্ণ, একমাত্র ব্যবহৃত পদ্ধতি নয়। টক্সিন শ্রেণীবদ্ধ বা সনাক্ত করার জন্য অন্যান্য পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে:

 টক্সিন উৎপাদনকারী জীব দ্বারা
 টক্সিনের প্রতি সংবেদনশীল জীব দ্বারা
 টক্সিন মুক্ত করতে ব্যবহৃত ক্ষরণ পদ্ধতি দ্বারা (উদাহরণস্বরূপ, টাইপ VI সিক্রেশন সিস্টেমের বিষাক্ত এফেক্টর)
 টক্সিনের প্রতি সংবেদনশীল টিস্যু লক্ষ্য প্রকার দ্বারা (নিউরোটক্সিন স্নায়ুতন্ত্রকে প্রভাবিত করে, কার্ডিওটক্সিন হৃদয়কে প্রভাবিত করে, ইত্যাদি)
 গঠন দ্বারা (উদাহরণস্বরূপ, AB5 বিষ)
 টক্সিনের ডোমেন আর্কিটেকচার দ্বারা (উদাহরণস্বরূপ, বহুরূপী বিষ)
 শত্রুতাপূর্ণ পরিবেশে টক্সিনের টিকে থাকার ক্ষমতা দ্বারা, যেমন তাপ, শুষ্কতা, বিকিরণ বা লবণাক্ততা। এই প্রসঙ্গে, "অস্থির" মানে সংবেদনশীলতা, এবং "স্থিতিশীল" মানে সংবেদনশীলতার অভাব।
 একটি অক্ষর দ্বারা, যেমন "A", "B", বা "C", যা সেগুলি সনাক্ত করার ক্রম যোগাযোগ করতে ব্যবহৃত হয়।

একই বহিঃবিষের গবেষণার ক্ষেত্রের উপর নির্ভর করে বিভিন্ন নাম থাকতে পারে।

 টাইপ I: কোষ পৃষ্ঠ-সক্রিয় 

টাইপ I বিষগুলি কোষ পৃষ্ঠের একটি গ্রাহকের সাথে আবদ্ধ হয় এবং ইন্ট্রাসেলুলার সংকেত প্রদানকারী পথগুলিকে উদ্দীপিত করে।  দুটি উদাহরণ নীচে বর্ণনা করা হয়েছে।

 সুপারঅ্যান্টিজেন 

সুপারঅ্যান্টিজেন কয়েকটি ব্যাকটেরিয়া দ্বারা উৎপাদিত হয়।  সবচেয়ে ভালো-বৈশিষ্ট্যযুক্ত সুপারঅ্যান্টিজেনগুলি হল স্ট্যাফাইলোকক্কাস অরিয়াস এবং স্ট্রেপ্টোকক্কাস পাইওজেনেস এর স্ট্রেন দ্বারা উৎপাদিত যেগুলি টক্সিক শক সিনড্রোম ঘটায়।  সুপারঅ্যান্টিজেনগুলি অ্যান্টিজেন-উপস্থাপক কোষের উপর MHC শ্রেণী II প্রোটিনকে টি কোষের পৃষ্ঠের টি কোষ রিসেপ্টরের সাথে একটি নির্দিষ্ট Vβ চেইন দিয়ে সংযুক্ত করে। ফলস্বরূপ, ৫০% পর্যন্ত সমস্ত টি কোষ সক্রিয় হয়, যার ফলে প্রদাহ সৃষ্টিকারী সাইটোকাইনগুলির ব্যাপক ক্ষরণ ঘটে, যা টক্সিক শকের লক্ষণ তৈরি করে।

 তাপ-স্থিতিশীল এন্টেরোটক্সিন 

কিছু ই. কোলাই স্ট্রেন তাপ-স্থিতিশীল এন্টেরোটক্সিন (ST) উৎপাদন করে, যা ছোট পেপটাইড যা ১০০°সে তাপ চিকিৎসা সহ্য করতে সক্ষম।  বিভিন্ন ST কোষ পৃষ্ঠে স্বতন্ত্র গ্রাহককে সনাক্ত করে এবং সেই অনুযায়ী বিভিন্ন ইন্ট্রাসেলুলার সংকেত প্রদানকারী পথকে প্রভাবিত করে।  উদাহরণস্বরূপ, STa এন্টেরোটক্সিনগুলি আবদ্ধ করে এবং ঝিল্লি-বন্ধ গুয়ানাইলেট সাইক্লেজকে সক্রিয় করে, যা সাইক্লিক GMP এর ইন্ট্রাসেলুলার সঞ্চয় এবং বিভিন্ন সংকেত প্রদানকারী পথের উপর ফলস্বরূপ প্রভাবের দিকে নিয়ে যায়।  এই ঘটনাগুলি অন্ত্রের কোষ থেকে ইলেক্ট্রোলাইট এবং জলের ক্ষতির দিকে নিয়ে যায়।

 টাইপ II: ঝিল্লি-ক্ষতিকর 

ঝিল্লি-ক্ষতিকর বিষগুলি ইন ভিট্রোতে হিমোলাইসিন বা সাইটোলাইসিন কার্যকলাপ প্রদর্শন করে।  যাইহোক, সংক্রমণের সময় কোষ লাইসিস সৃষ্টি করা টক্সিনের প্রাথমিক কাজ নাও হতে পারে।  টক্সিনের কম ঘনত্বে, কোষ লাইসিসের অনুপস্থিতিতে আরও সূক্ষ্ম প্রভাব যেমন পোষক কোষ সংকেত সঞ্চারণের পরিবর্তন লক্ষ্য করা যেতে পারে। ঝিল্লি-ক্ষতিকর বিষগুলিকে দুটি বিভাগে ভাগ করা যায়, চ্যানেল-গঠনকারী বিষ এবং ঝিল্লির উপর কাজ করে এমন এনজাইম হিসাবে কাজ করে এমন বিষ।

 চ্যানেল-গঠনকারী বিষ 

বেশিরভাগ চ্যানেল-গঠনকারী বিষ, যা লক্ষ্য কোষ ঝিল্লিতে ছিদ্র গঠন করে, দুটি পরিবারে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে: কোলেস্টেরল-নির্ভর বিষ এবং RTX বিষ।

 কোলেস্টেরল-নির্ভর সাইটোলাইসিন

কোলেস্টেরল-নির্ভর সাইটোলাইসিন (CDC) দ্বারা ছিদ্র গঠনের জন্য লক্ষ্য কোষে কোলেস্টেরলের উপস্থিতি প্রয়োজন।  এই পরিবারের সদস্যদের দ্বারা গঠিত ছিদ্রের আকার অত্যন্ত বড়: ব্যাস ২৫–৩০ nm। সমস্ত CDC টাইপ II সিক্রেশন সিস্টেম দ্বারা ক্ষরিত হয়; ব্যতিক্রম হল নিউমোলাইসিন, যা ব্যাকটেরিয়া লাইসিস হলে স্ট্রেপ্টোকক্কাস নিউমোনিয়া এর সাইটোপ্লাজম থেকে মুক্তি পায়।

CDC স্ট্রেপ্টোকক্কাস নিউমোনিয়া নিউমোলাইসিন, ক্লসট্রিডিয়াম পারফ্রিঞ্জেন্স পারফ্রিঞ্জোলাইসিন O, এবং লিস্টেরিয়া মনোসাইটোজেন লিস্টেরিওলাইসিন O পোষক কোষ নিউক্লিয়াসে হিস্টোনের নির্দিষ্ট পরিবর্তন ঘটায়, যার ফলে প্রদাহজনক প্রতিক্রিয়ায় জড়িত প্রোটিনগুলি এনকোড করে এমন বিভিন্ন জিনের ডাউন-রেগুলেশন হয়। হিস্টোন পরিবর্তনে CDC-এর ছিদ্র-গঠনকারী কার্যকলাপ জড়িত নয়।

 RTX বিষ

RTX বিষ প্রোটিনে একটি নির্দিষ্ট ট্যান্ডেম পুনরাবৃত্ত নয়-অ্যামিনো অ্যাসিড অবশিষ্ট ক্রমের উপস্থিতি দ্বারা সনাক্ত করা যেতে পারে।  RTX বিষ পরিবারের প্রোটোটাইপ সদস্য হল ই. কোলাই এর হেমোলাইসিন A (HlyA)। RTX লিজিওনেলা নিউমোফিলা তেও পাওয়া যায়।

 এনজাইম্যাটিকভাবে সক্রিয় বিষ 

একটি উদাহরণ হল α বিষ সি. পারফ্রিঞ্জেন্স দ্বারা, যা গ্যাস গ্যাংগ্রিন ঘটায়; α বিষের ফসফোলিপেজ কার্যকলাপ রয়েছে।

 টাইপ III: ইন্ট্রাসেলুলার 
টাইপ III বহিঃবিষগুলিকে কোষে তাদের প্রবেশের পদ্ধতি দ্বারা বা ভিতরে একবার তাদের প্রক্রিয়া দ্বারা শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে।

 প্রবেশের পদ্ধতি দ্বারা 
ইন্ট্রাসেলুলার বিষগুলি তাদের প্রভাব প্রয়োগ করার জন্য লক্ষ্য কোষের সাইটোপ্লাজমে অ্যাক্সেস পেতে সক্ষম হতে হবে।

 কিছু ব্যাকটেরিয়া একটি সুই-এর মতো কাঠামোর মাধ্যমে সরাসরি তাদের সাইটোপ্লাজম থেকে লক্ষ্য কোষের সাইটোপ্লাজমে বিষ সরবরাহ করে।  ইয়ারসিনিয়া এর টাইপ III সিক্রেশন যন্ত্রপাতি দ্বারা লক্ষ্য কোষে ইনজেকশন দেওয়া এফেক্টর প্রোটিনগুলি একটি উদাহরণ।
 ইন্ট্রাসেলুলার বিষের আরেকটি গ্রুপ হল AB টক্সিন।  'B'-সাবইউনিট (binding) কোষ ঝিল্লির লক্ষ্য অঞ্চলে সংযুক্ত হয়, 'A'-সাবইউনিট (active) ঝিল্লির মধ্য দিয়ে প্রবেশ করে এবং এনজাইম্যাটিক কার্যকারিতা ধারণ করে যা অভ্যন্তরীণ কোষীয় জৈব-প্রক্রিয়াকে প্রভাবিত করে। এই A-সাবইউনিট কার্যকলাপের একটি সাধারণ উদাহরণকে ADP-রাইবোসাইলেশন বলা হয় যেখানে A-সাবইউনিট একটি প্রোটিনের নির্দিষ্ট অবশিষ্টাংশে একটি ADP-রাইবোজ গ্রুপের সংযোজন অনুঘটক করে।  এই বিষগুলির গঠন নির্দিষ্ট ভ্যাকসিন এবং চিকিৎসার বিকাশের অনুমতি দেয়। নির্দিষ্ট যৌগগুলি B ইউনিটের সাথে সংযুক্ত করা যেতে পারে, যা সাধারণত, ক্ষতিকর নয়, যা শরীর চিনতে শেখে, এবং যা একটি ইমিউন প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করে। এটি শরীরকে ক্ষতিকর বিষ সনাক্ত করতে দেয় যদি এটি পরে সম্মুখীন হয় এবং এবং এটি পোষকের ক্ষতি করতে পারে তার আগে এটি দূর করতে দেয়। এই ধরণের বিষগুলির মধ্যে রয়েছে কলেরা বিষ, হুপিং কাশি বিষ, শিগা বিষ এবং ই. কোলাই থেকে তাপ-অস্থির এন্টেরোটক্সিন।

 প্রক্রিয়া দ্বারা 

একবার কোষে প্রবেশ করলে, অনেক বহিঃবিষ ইউক্যারিওটিক রাইবোজোমে (বিশেষ করে ৬০S) কাজ করে, প্রোটিন সংশ্লেষণ ইনহিবিটর হিসাবে। (রাইবোজোম গঠন ইউক্যারিওট এবং প্রোক্যারিওটের মধ্যে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্যগুলির মধ্যে একটি, এবং, এক অর্থে, এই বহিঃবিষগুলি ক্লিন্ডামাইসিন এর মতো অ্যান্টিবায়োটিকের ব্যাকটেরিয়াল সমতুল্য।)

 কিছু বহিঃবিষ সরাসরি রাইবোজোমে প্রোটিন সংশ্লেষণে বাধা দেয়। একটি উদাহরণ হল শিগা বিষ।
 অন্যান্য বিষ এলংগেশন ফ্যাক্টর-২ তে কাজ করে। ডিপথেরিয়া টক্সিনের ক্ষেত্রে, EF2 ADP-রাইবোসিলেটেড হয় এবং প্রোটিন দীর্ঘায়নে অংশ নিতে অক্ষম হয়ে পড়ে, এবং তাই, কোষ মারা যায়। সিউডোমোনাস এক্সোটক্সিনের একটি অনুরূপ ক্রিয়া রয়েছে।

অন্যান্য ইন্ট্রাসেলুলার বিষ সরাসরি প্রোটিন সংশ্লেষণে বাধা দেয় না।
 উদাহরণস্বরূপ, কলেরা টক্সিন ADP-রাইবোসিলেট করে, যার ফলে টিস্যু অ্যাডিনাইলেট সাইক্লেজ সক্রিয় হয়ে cAMP এর ঘনত্ব বাড়ায়, যা ক্ষুদ্রান্ত্রের আস্তরণ থেকে বিপুল পরিমাণ তরল এবং ইলেক্ট্রোলাইটের চলাচল ঘটায় এবং জীবন-হুমকিকারী ডায়রিয়ার দিকে নিয়ে যায়।
 আরেকটি উদাহরণ হল পার্টুসিস টক্সিন।

 বহিঃকোষীয় ম্যাট্রিক্স ক্ষতি 

এই "বিষ"গুলি ব্যাকটেরিয়ার আরও বিস্তার এবং, ফলস্বরূপ, গভীর টিস্যু সংক্রমণের অনুমতি দেয়।  উদাহরণ হল হায়ালুরোনিডেজ এবং কোলাজেনেজ। যাইহোক, এই অণুগুলি হল এনজাইম যা বিভিন্ন জীব দ্বারা ক্ষরিত হয় এবং সাধারণত বিষ হিসাবে বিবেচিত হয় না। এগুলিকে প্রায়শই ভাইরুলেন্স ফ্যাক্টর হিসাবে উল্লেখ করা হয়, কারণ এগুলি জীবগুলিকে পোষকের টিস্যুতে গভীরে যেতে দেয়।

 চিকিৎসা প্রয়োগ 

 টিকাদান 
বহিঃবিষ ব্যবহার করে টিকা উৎপাদন করা হয়েছে। এই প্রক্রিয়াটি জড়িত বিষ নিষ্ক্রিয় করা, একটি টক্সয়েড তৈরি করা যা বিষ-সম্পর্কিত অসুস্থতা সৃষ্টি করে না এবং ভালভাবে সহ্য করা হয়। একটি বহুল ব্যবহৃত টক্সয়েড টিকা হল ডিপিটি টিকা, যা সাধারণত দীর্ঘমেয়াদী অনাক্রম্যতার জন্য অ্যাডজুভেন্ট এবং বুস্টার সহ শৈশবকাল জুড়ে একাধিক ডোজে দেওয়া হয়। ডিপিটি টিকা পার্টুসিস, টিটানাস এবং ডিপথেরিয়া সংক্রমণের বিরুদ্ধে সুরক্ষা দেয়, যা যথাক্রমে বহিঃবিষ-উৎপাদনকারী বর্ডেটেলা পার্টুসিস, ক্লসট্রিডিয়াম টেটানি এবং কোরিনেব্যাক্টেরিয়াম ডিপথেরিয়া দ্বারা সৃষ্ট। টক্সয়েড দিয়ে টিকাদান বহিঃবিষের বিরুদ্ধে অ্যান্টিবডি তৈরি করে, পরবর্তী সংক্রমণের বিরুদ্ধে সুরক্ষা হিসাবে অনাক্রম্যতাজনিত স্মৃতি গঠন করে। ডিপিটি টিকাদান পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করতে পারে, যেমন ফোলা, লালভাব এবং জ্বর, এবং কিছু জনগোষ্ঠীতে এটির ব্যবহার নিষিদ্ধ। কার্যকর টিকাদান সময়সূচী পার্টুসিস, টিটানাস এবং ডিপথেরিয়ার সাথে সম্পর্কিত মৃত্যুর হার কমিয়েছে কিন্তু টিকার কার্যকারিতা পরীক্ষা করার জন্য কোনও আনুষ্ঠানিক নিয়ন্ত্রিত পরীক্ষা করা হয়নি। উপরন্তু, পার্টুসিস স্থানিকভাবে অব্যাহত থাকে এবং টিকা-প্রতিরোধযোগ্য মৃত্যুর সবচেয়ে সাধারণ কারণগুলির মধ্যে একটি।

 ক্যান্সার চিকিৎসা 
যেহেতু বহিঃবিষ অত্যন্ত শক্তিশালী, ক্যান্সার চিকিৎসায় তাদের প্রয়োগের ক্ষেত্রে উন্নতি হয়েছে। কেমোথেরাপি বা বিকিরণের মতো স্বাভাবিক কোষ ধ্বংস না করে ক্যান্সার কোষ নির্মূল করা যেতে পারে বহিঃবিষের সাথে একটি অ্যান্টিবডি বা রিসেপ্টর লিগ্যান্ড সংযুক্ত করে, একটি রিকম্বিন্যান্ট টক্সিন তৈরি করে যা নির্দিষ্ট কোষের লক্ষ্য করে। ক্যান্সার কোষ একবার বিষটি অভ্যন্তরীণ করা হলে মারা যায়; উদাহরণস্বরূপ, সিউডোমোনাস এক্সোটক্সিন কোষীয় গ্রহণের পরে প্রোটিন সংশ্লেষণ ব্যাহত করে। সিউডোমোনাস এরুজিনোসা দ্বারা ক্ষরিত রিকম্বিন্যান্ট এক্সোটক্সিন A-এর একাধিক সংস্করণ টিউমার বৃদ্ধির বিরুদ্ধে ক্লিনিকাল ট্রায়ালে প্রবেশ করেছে কিন্তু এখনও খাদ্য ও ওষুধ প্রশাসন (FDA) দ্বারা অনুমোদিত হয়নি। একটি রিকম্বিন্যান্ট ডিপথেরিয়া বহিঃবিষ FDA দ্বারা কিউটেনিয়াস টি-কোষ লিম্ফোমার চিকিৎসার জন্য অনুমোদিত হয়েছে, একটি রোগপ্রতিরোধ ব্যবস্থার ক্যান্সার। রিকম্বিন্যান্ট বহিঃবিষ ব্যবহার করে চিকিৎসার ক্লিনিকাল কার্যকারিতা উন্নত করার জন্য আরও পরীক্ষা অব্যাহত রয়েছে।

 আরও দেখুন 
 সংক্রামক রোগ
 মাইকোটক্সিন
 ঝিল্লি ভেসিকল পরিবহন

 তথ্যসূত্র 

বহিঃসংযোগ

বিষয়শ্রেণী:বিষ
বিষয়শ্রেণী:অণুজীববিজ্ঞান