Antraxul are o reputație înfricoșătoare. Este cunoscut la scară largă pentru infecțiile pulmonare grave la oameni și leziunile cutanate inestetice pe care le provoacă.
Acum, descoperirile unui nou studiu sugerează că temutul microb are și un potențial benefic neașteptat – una dintre toxinele pe care le conține pare că poate reduce la tăcere mai multe tipuri de durere la animale.
Mulți oameni trăiesc cu durere, iar dacă durerea durează mai mult de 3 luni, aceasta este clasificată ca durere cronică. În Statele Unite ale Americii, 1 din 5 adulți trăiesc cu durere cronică ce le impactează calitatea vieții semnificativ. Din păcate, medicametele valabile la nivel comercial la momentul actual, nu reușesc să trateze toate tipurile de durere, lăsănd o proporție considerabilă de oameni fără tratament simptomatic.
În acest context, opioidele rămân cel mai eficient medicament pentru durere, acestea prezintând totuși efecte secundare periculoase – mai precis, capacitatea lor de a rearanja circuitele sistemului de recompensă al creierului, ceea ce le face oferă capacitatea de a crea o dependență înaltă. Mai mult, opioidele au tendința de a suprima respirația, un efect advers care poate fi fatal. Asadar, este de mare actualitate nevoia extinderii arsenalului terapeutic actual pentru gestionarea durerii.
Studiul, condus de cercetătorii din laboratorul Chiu de la Harvard Medical a fost publicată pe 20 decembrie în jurnalul de specialitate Nature Neuroscience. Cercetarea dezvăluie că această toxină specifică a antraxului acționează pentru a modifica funcționarea neuronilor sensibili la durere și, atunci când este livrată cu destinația specifică precum neuronii sistemului nervos central și periferic, poate oferi ușurare animalelor aflate în dificultate.
Pentru studiul actual, s-au investigat diferențele dintre neuronii sensibili la durere și alți neuroni din corpul uman. Prima categorie investigată a fost a genelor în neuroni. Unul dintre lucrurile care le-a atras atenția: fibrele dureroase aveau receptori pentru toxinele antraxului, în timp ce alte tipuri de neuroni nu aveau. Cu alte cuvinte, fibrele dureroase au fost pregătite structural pentru a interacționa cu bacteria antraxului. Bineînteles că cercetătorii s-au întrebat de ce există această distincție.
Descoperirile demonstrează că diminuarea durerii are loc atunci când neuronii senzoriali ai ganglionilor rădăcinii dorsale, nervii care transmit semnale de durere către măduva spinării, se conectează cu două proteine specifice produse de bacteria antraxului. Experimentele au arătat că acest lucru se întâmplă atunci când una dintre proteinele bacteriene, antigenul de protecție (PA), se leagă de receptorii celulelor nervoase, formează un por care servește ca o poartă pentru alte două proteine bacteriene, factorul de edem (EF) și factorul letal (LF), pentru a fi transportat în celula nervoasă. Cercetarea a demonstrat în continuare că PA și EF împreună, cunoscute în mod colectiv sub numele de toxină de edem, modifică semnalizarea din interiorul celulelor nervoase – de fapt, reducând durerea.
Într-o serie de experimente, cercetătorii au descoperit că toxina antraxului a modificat semnalizarea în celulele nervoase umane în laborator dar și la animalele vii.
Injectarea toxinei în zona coloanei inferioare la șoareci a produs efecte puternice de blocare a durerii, împiedicând animalele din a simți durerea provocată de stimulărea mecanică și de temperatura ridicată. Important de menționat este faptul că celelalte semne vitale ale animalelor, cum ar fi ritmul cardiac, temperatura corpului și coordonarea motorie, nu au fost afectate. Această observație subliniază faptul metoda este extrem de selectivă și precisă în vizarea fibrelor dureroase și blocarea durerii fără efecte sistemice extinse.
Injectarea șoarecilor cu toxina antrax a atenuat simptomele a două tipuri de durere: durerea cauzată de inflamație și durerea cauzată de afectarea celulelor nervoase, adesea observată ca urmare a unei leziuni traumatice și a anumitor infecții virale, cum ar fi herpes zoster sau zona zoster, numită și durere neuropată.
În plus, cercetătorii au observat că celulele nervoase tratate au rămas intacte din punct de vedere fiziologic în timpul tratamentului – o constatare care indică faptul că efectele de blocare a durerii nu s-au datorat lezării celulelor nervoase, ci mai degrabă semnalizării modificate din interiorul lor.
Într-o etapă finală, echipa a proiectat un mecanism de transport din proteinele antraxului pe care l-a folosit pentru a furniza alte substanțe care blochează durerea în celulele nervoase. Una dintre aceste substanțe a fost toxina botulină, o altă bacterie potențial letală, cunoscută pentru capacitatea sa de a modifica semnalizarea nervoasă. Această abordare, de asemenea, a blocat durerea la șoareci. Experimentele demonstrează că acesta ar putea fi un nou sistem de livrare pentru țintirea precisă a durerii.
Această descoperire ridică o altă întrebare interesantă: de ce poate un microb reduce durerea?
Chiu consideră că o explicație – una extrem de speculativă, a adăugat el – ar putea fi aceea că microbii au dezvoltat modalități de a interacționa cu gazda lor pentru a-și facilita propria răspândire și supraviețuire. În cazul antraxului, acel mecanism de adaptare poate fi printr-o semnalizare alterată care blochează capacitatea gazdei de a simți durerea și, prin urmare, prezența microbilor. Această ipoteză ar putea explica de ce leziunile cutanate negre pe care le formează uneori bacteria antraxului sunt nedureroase, a adăugat Chiu.
Această cercetare aduce noi speranțe în tratamentul durerii, însă cercetătorii avertizează, totuși, că, deocamdată, această abordare rămâne pur experimentală și necesită testare și ajustare continuă în mai multe studii pe animale și, în cele din urmă, la oameni.
Articol de Victoria Nănău
