Ο άνθρακας έχει γενικά μια τρομακτική φήμη, όχι τόσο γιατί προκαλεί σοβαρές πνευμονικές λοιμώξεις στον άνθρωπο, όσο γιατί μια μαζική προσβολή του θα μπορούσε να θεωρηθεί ύποπτη τρομοκρατικής επίθεσης. Ο βάκιλος του άνθρακα σχηματίζει σπόρους για να επιβιώσει και ως εκ τούτου είναι ανθεκτικός στη ζέστη και στη ξηρασία.
Ερευνητές από το Χάρβαρντ έρχονται τώρα να αναδείξουν μια θετική και ωφέλιμη πλευρά του βακτηρίου, σύμφωνα με μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Nature Neuroscience, η οποία υποδηλώνει ότι μια από τις τοξίνες που διαθέτει μπορεί να καταπραΰνει πολλά είδη πόνου στα ζώα. Η έρευνα αποκαλύπτει ότι μια συγκεκριμένη τοξίνη άνθρακα επιδρά σε νευρικούς υποδοχείς που ανιχνεύουν τον πόνο και όταν χορηγείται με στοχευμένο τρόπο σε νευρώνες του κεντρικού και περιφερικού νευρικού συστήματος μπορεί να προσφέρει ανακούφιση σε ζώα που πονούν.
Αυτή η μοριακή πλατφόρμα χρήσης μιας βακτηριακής τοξίνης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για το σχεδιασμό νέων στοχευμένων θεραπειών που δρουν στους υποδοχείς πόνου, αλλά που δεν παρουσιάζουν τις εκτεταμένες συστηματικές επιδράσεις των κυκλοφορούντων αναλγητικών φαρμάκων, όπως είναι τα οπιοειδή.
Η ανάγκη να εμπλουτιστεί το τρέχον θεραπευτικό οπλοστάσιο για τη διαχείριση του πόνου παραμένει μεγάλη. Τα οπιοειδή παραμένουν μεν το πιο αποτελεσματικό φάρμακο για τον πόνο, αλλά έχουν επικίνδυνες παρενέργειες , κυρίως τον εθισμό και την καταστολή της αναπνοής, η οποία μπορεί να είναι θανατηφόρες. Υπάρχει ακόμη μεγάλη κλινική ανάγκη για την ανάπτυξη μη οπιοειδών θεραπειών πόνου που δεν είναι εθιστικές αλλά αποτελεσματικές στην ανακούφιση του πόνου
Οι ερευνητές της μελέτης ενδιαφέρονταν εδώ και καιρό για την αλληλεπίδραση μεταξύ των μικροβίων και του νευρικού και του ανοσοποιητικού συστήματος. Κατά την τρέχουσα μελέτη προσπάθησαν να ανιχνεύσουν αν οι υποδοχείς πόνου διαφέρουν από άλλους νευρώνες στο ανθρώπινο σώμα. Για να το κάνουν αυτό, στράφηκαν πρώτα σε δεδομένα γονιδιακής έκφρασης και διαπίστωσαν ότι οι νευρικές ίνες του πόνου διέθεταν υποδοχείς για τις τοξίνες του άνθρακα, ενώ άλλοι τύποι νευρώνων δεν είχαν. Με άλλα λόγια, οι νευρώνες του πόνου ήταν δομικά προετοιμασμένοι για να αλληλεπιδράσουν με το βακτήριο του άνθρακα.
Η έγχυση της τοξίνης στα ποντίκια προκάλεσε αναλγησία, αναστέλλοντας τη θερμική και μηχανική αίσθηση του πόνου. Είναι σημαντικό ότι ο καρδιακός ρυθμός, η θερμοκρασία σώματος και ο κινητικός συντονισμός δεν επηρεάστηκαν -μια παρατήρηση που επιβεβαίωσε ότι αυτή η τεχνική ήταν εξαιρετικά επιλεκτική και ακριβής στη στόχευση των νευρικών ινών και στο μπλοκάρισμα του πόνου χωρίς εκτεταμένες συστημικές επιδράσεις.
Επιπλέον, η ένεση σε ποντίκια με την τοξίνη του άνθρακα ανακούφισε τα συμπτώματα και δύο άλλων τύπων πόνου, αυτού που προκαλείται από φλεγμονή και του πόνου που προκαλείται από βλάβη των νευρικών κυττάρων, ο οποίος συχνά παρατηρείται μετά τραυματισμό και από ορισμένες ιογενείς λοιμώξεις όπως ο έρπης ζωστήρας ή ως επιπλοκή του διαβήτη και της θεραπείας του καρκίνου.
Επιπλέον, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι καθώς ο πόνος μειώθηκε, τα νευρικά κύτταρα που υποβλήθηκαν σε θεραπεία παρέμειναν φυσιολογικά άθικτα, αποδεικνύοντας ότι η αναστολή του πόνου δεν οφείλεται σε τραυματισμό των νευρικών κυττάρων.
Σε ένα τελευταίο βήμα, η ομάδα σχεδίασε ένα πρωτεϊνικό όχημα φορέα άνθρακα και το χρησιμοποίησε για να μεταφέρει στα νευρικά κύτταρα και άλλες ουσίες που αναστέλλουν τον πόνο. Μία από αυτές τις ουσίες ήταν η βοτουλινική τοξίνη, ένα ακόμη δυνητικά θανατηφόρο βακτήριο γνωστό για την ικανότητά του να μεταβάλλει τη νευρική σηματοδότηση. Αυτή η προσέγγιση, επίσης, σταμάτησε τον πόνο στα ποντίκια.
Τα ευρήματα εγείρουν και το εξίσου ενδιαφέρον ερώτημα, γιατί ένα μικρόβιο να αποσιωπά τον πόνο; Οι ερευνητές το αποδίδουν στο ότι τα μικρόβια έχουν αναπτύξει τρόπους να αλληλεπιδρούν με τον ξενιστή τους προκειμένου να διευκολύνουν τη δική τους εξάπλωση και επιβίωση. Στην περίπτωση του άνθρακα, αυτός ο προσαρμοστικός μηχανισμός εμποδίζει τον ξενιστή να αισθάνεται τον πόνο και επομένως την παρουσία του μικροβίου. Αυτή η υπόθεση θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί οι μαύρες δερματικές βλάβες που μερικές φορές σχηματίζει το βακτήριο του άνθρακα είναι ιδιαίτερα ανώδυνες.
Ωστόσο, οι επιστήμονες προειδοποιούν ότι καθώς προχωρά η έρευνα, η ασφάλεια της θεραπείας με τοξίνες πρέπει να παρακολουθείται προσεκτικά, ειδικά δεδομένου ότι η πρωτεΐνη του άνθρακα έχει εμπλακεί στη διατάραξη της ακεραιότητας του αιματοεγκεφαλικού φραγμού κατά τη διάρκεια της μόλυνσης. Προς το παρόν, αυτή η προσέγγιση παραμένει καθαρά πειραματική και χρειάζεται ακόμα να δοκιμαστεί και να τελειοποιηθεί περαιτέρω σε περισσότερες μελέτες σε ζώα και, τελικά, σε ανθρώπους
Πηγή:Harvard Medical School
