Znajdź zawartość

Laseczka wąglika, niebezpieczny patogen wykorzystywany m.in. jako broń biologiczna, może stać się nadzieją dla ludzi zmagających się z chronicznym bólem. Nowe badania wykazały bowiem, że wytwarzana przez nią toksyna uśmierza różne rodzaje bólu u zwierząt. Naukowcy informują, że badana przez nich toksyna zmienia szlak sygnałowy w neuronach odpowiedzialnych za odczuwanie bólu i gdy zostanie dostarczona do odpowiednich neuronów w centralnym i obwodowym układzie nerwowym, zmniejsza uczucie bólu u zwierząt. Naukowcy połączyli toksynę z różnymi typami molekularnych „opakowań” i dostarczali je do neuronów. Technika ta może być wykorzystywana do uśmierzania bólu poprzez dostarczenie leków do konkretnych neuronów bez oddziaływania za ich pomocą na cały organizm. Ta molekularna platforma dostarczania substancji do neuronów i zarządzania ich funkcjonowniem to nowy sposób wzięcia na cel neuronów odpowiedzialnych za odczuwanie bólu, mówi profesor Isaac Chiu z Harvard Medical School. To właśnie tak uczelnia, wraz z partnerami z przemysłu i innych uczelni, prowadziła badania, których wyniki opisano na łamach Nature Neuroscience. Ludzkość pilnie potrzebuje nowych skutecznych środków przeciwbólowych. Najbardziej skuteczne z obecnie dostępnych – opioidy – są niebezpieczne i mają liczne skutki uboczne. Mogą prowadzić do uzależnień, istnieje też ryzyko zatrzymania oddechu. Naukowcy poszukują środków równie skutecznych, ale znacznie bardziej bezpiecznych. Nasze eksperymenty pokazały, że – przynajmniej teoretycznie – dobrym tropem może być wzięcie na cel konkretnych neuronów za pomocą toksyn bakteryjnych. Naukowcy z laboratorium Chiu od dawna badają związki pomiędzy mikroorganizmami a układem nerwowym i odpornościowym. Już w przeszłości wykazali, że inne bakterie mogą wchodzić w interakcje z neuronami i zwiększać uczucie bólu. Są też jednymi z niewielu, którzy sprawdzają, czy mikroorganizmy mogą minimalizować lub w ogóle znosić ból. Swoje najnowsze badania rozpoczęli od sprawdzenia, jak neurony odpowiedzialne za odczuwanie bólu różnią się od innych neuronów. Przeanalizowali dane dotyczące ekspresji genów i odkryli, że neurony bólowe posiadają receptory dla toksyn wąglika. Inne neurony ich nie posiadały. Innymi słowy, neurony odpowiedzialne za odczuwanie bólu są zbudowane tak, by wchodzić w interakcje z laseczką wąglika. Uczeni zaczęli zastanawiać się, dlaczego tak się dzieje. Wykazali, że do minimalizowania bólu dochodzi, gdy korzenie grzbietowe nerwu rdzeniowego łączą się z dwoma specyficznymi proteinami wytwarzanymi przez laseczkę wąglika. Okazało się, że antygen wąglika PA łączy się z receptorami komórki i tworzy w ten sposób bramę, przez którą wnikają dwie inne proteiny: EF (edema factor) oraz LF (lethal factor). Dodatkowo uczeni zauważyli, że PA i EF, tworzące razem toksynę toksynę warunkującą występowanie opuchlizny (edema toxin, EdTx), prowadzą do zniesienia bólu. Eksperymenty wykazały, że toksyna wąglika zmieniała szlaki sygnałowe w laboratoryjnych hodowlach ludzkich komórek nerwowych oraz u zwierząt. Wstrzyknięcie tej toksyny do dolnej części kręgosłupa myszy dawało silny skutek przeciwbólowy. Zwierzę nie odczuwało wysokiej temperatury oraz bodźców mechanicznych. Co ważne, środek nie wpływał na tętno, temperaturę i koordynację ruchową myszy. To wskazuje, że działa bardzo selektywnie i nie ma wpływu na cały organizm. Jakby jeszcze tego było mało, środek znosił inne dwa rodzaje bólu u myszy: ból powodowany stanem zapalnym oraz uszkodzeniem komórek nerwowych. Te rodzaje bólu są często obserwowane po różnego typu zranieniach, niektórych infekcjach wirusowych czy jako skutek uboczny leczenia cukrzycy i nowotworów. Bardzo ważny jest również fakt, że komórki nerwowe poddane działaniu toksyny wąglika pozostały nietknięte pod względem fizjologicznym. To wskazuje, że blokowanie bólu nie było związane z ich uszkodzeniem, a raczej ze zmianą sygnałów. Autorzy badań przypominają, że znajdują się na bardzo wczesnym etapie prac. Szczególnie ważne jest tutaj monitorowanie wpływu toksyn na organizm, tym bardziej, że wiadomo, iż białka wąglika mogą uszkadzać barierę krew-mózg. « powrót do artykułu

W ubiegłym roku w samych tylko Stanach Zjednoczonych około 50 000 osób zmarło po przedawkowaniu opioidowych środków przeciwbólowych. Po wykluczeniu ze statystyk zgonów z powodu zażycia niemetadonowych syntetycznych opioidów, wśród których dominuje nielegalny fentanyl, można stwierdzić, że legalnie przepisane opioidowe środki przeciwbólowe zabiły w USA ponad 19 000 osób. To o 10% więcej niż rok wcześniej. Opioidy, takie jak morfina czy Oksykodon to wciąż złote środki w uśmierzaniu bólu, jednak mają one sporo skutków ubocznych. Prowadzą do uzależnień, a ich przedawkowanie grozi śmiercią. Naukowcy od dawna szukają środków równie skutecznych w leczeniu bólu, które jednak nie niosłyby ze sobą tak wielkiego ryzyka. W Science Translational Medicine ukazał się artykuł, którego autorzy donoszą, że testowany na małpach nowy opioidowy środek przeciwbólowy daje nadzieję na uśmierzanie bólu bez wielkiego ryzyka. Badania sugerują nawet, że nowy środek może jednocześnie zwalczać uzależnienie i ból. Na czele zespołu badawczego stali Mei-Chuan Ko z Wake Forest University i Nurulain Zaveri, założyciel firmy Astraea Therapeutics. Oni znaleźli coś niezwykle ważnego. Myślę, że istnieją duże szanse, że ten środek trafi na rynek, mówi William Schmidt, konsultant farmaceutyczny, który nie był zaangażowany w badania. Opioidy działają na cztery typy receptorów opioidowych. Receptor μ jest głównym receptorem odpowiedzialnym za uśmierzanie bólu przez leki, ale również za efekty uboczne. Receptory δ i κ modulują sygnały bólowe i również mają swój udział w występowaniu skutków ubocznych. Receptor NOP został odkryty dopiero w latach 90. i naukowcy wciąż starają się dowiedzieć, jak dokładnie działa. Dotychczas stwierdzono, że NOP też może zostać wykorzystany do uśmierzania bólu i prawdopodobnie nie są z nim związane takie skutki uboczne jak z wykorzystaniem receptora μ. Inspiracją do opracowania nowego środka, nazwanego roboczo AT-121, było dokonane przez Ko odkrycie, że aktywowanie NOP zwiększa przeciwbólowe działanie receptora μ. Wysunęliśmy hipotezę, że może uda się znaleźć pojedynczą molekułę, która aktywowałaby oba receptory, a NOP, zwiększając działanie przeciwbólowe μ zabezpieczałby przed przedawkowaniem, mówi Ko. Naukowcy przeprowadzili na rezusach standardowe testy, podczas których porównywali skuteczność AT-121 ze skutecznością morfiny. Zwierzęta nauczono, by wkładały ogony do gorącej wody. Zwykle wytrzymywały tak kilka sekund. Jednak po podaniu AT-121 były w stanie trzymać ogon w gorącej wodzie nawet przez 20 sekund. Podczas innych badań ogony nacierano im kapsaicyną, co wywołało nadwrażliwość na gorącą wodę. Jednak gdy wstrzyknięto im AT-121 to mimo kapsaicyny potrafiły utrzymać ogony w wodzie zadziwiająco długo. Co ważne okazało się, że nawet przy wysokich dawkach AT-121 nie prowadzi do spowolnienia oddechu i tętna, które są tak niebezpieczne w przypadku innych opioidów. Nie powoduje też swędzenia i uzależnienia. Jakby jeszcze tego było mało, nawet po podaniu wielu dawek AT-121 nie pojawiała się tolerancja na lek. Większość opioidów wymaga stopniowego zwiększania dawki, gdyż organizm przyzwyczaja się do leku. A zwiększanie dawki wiąże się z ryzykiem uzależnienia i zgonu. Uczeni postanowili też zbadać potencjał uzależniający nowego leku, pozwalając małpom dawkować go samodzielnie. W przypadku kontrolnego remifentanylu, silnego środka przeciwbólowego i kokainy małpy często przyciskały guzik, by go sobie dawkować, co wskazuje, że jest on substancją nagradzającą. W przypadku AT-121 małpy dawkowały sobie środek nie częściej niż sól fizjologiczną. Naukowców zdziwił fakt, że gdy małpom podano AT-121, zaczęły one rzadziej dawkować sobie oksykodon, szeroko stosowany i silnie uzależniający opioid. Połączenie działania przeciwbólowego, brak skutków ubocznych typowych dla aktywacji receptora mu oraz możliwość blokowania euforycznych skutków zażycia oksykodonu to wyjątkowe cechy tego środka, mówi Schmidt. Mamy tutaj do czynienia z bardzo efektywnym uśmierzaniem bólu, brakiem skutków ubocznych i zniesieniem uzależniającego potencjału oksykodonu. To sugeruje, że środek ten może zastąpić obecne opioidy i może być podawanym osobom uzależnionym, mówi Zaveri. Pomysł jednoczesnego wykorzystania wielu receptorów opioidowych nie jest nowy. Środek o nazwie cebranopadol również aktywuje NOP i mu. Prowadzone są obecnie jego testy kliniczne. Istnieją jednak podejrzenia, że prowadzi on do uzależnień. Niestety, AT-121, podobnie jak inne opioidy, nie będzie prawdopodobnie nadawał się do leczenia chronicznego bólu. Jest on idealny dla uśmierzenia ostrego bólu pooperacyjnego. Może być idealnym środkiem do używania w szpitalach, ale do szerszego stosowania potrzebujemy nieuzależniającego leku o długotrwałym działaniu przyjmowanego doustnie", stwierdza Schmidt. « powrót do artykułu