Antrax není jen smrtící jed. Dokáže tišit bolest i jinak, než že člověka zabije

Na základě tohoto zjištění vědci vyvinuli antraxové proteinové vehikulum, které ovlivňuje receptory bolesti a moduluje funkci nervových buněk. Objev může přinést nové druhy terapií, které se selektivně zaměří na tkáň vnímající bolest, na rozdíl od v současné době používaných opioidů, které působí plošně.

Antrax má děsivou pověst. Je znám tím, že lidem způsobuje vážné plicní infekce, které mohou končit smrtí, a nevzhledné, i když nebolestivé kožní léze u lidí i hospodářských zvířat. Teroristé mají antrax v arzenálu svých biologických zbraní. Nynější zjištění nové studie naznačují, že obávaný mikrob má kromě výše zmíněného také neočekávaný léčebný potenciál. Obsahuje totiž toxin, který dokáže utišit různé druhy bolesti u zvířat.

Jak utlumit bolest

Výzkum vědců z Harvard Medical School ukazuje, že tento specifický antraxový toxin způsobuje změnu signalizace v neuronech citlivých na bolest, a když je cíleně dodáván do neuronů centrálního a periferního nervového systému, může zvířatům od bolesti ulevit.

Potřeba rozšířit současný terapeutický arzenál pro léčbu bolesti je podle vědců akutní. Opioidy jsou nejúčinnějšími léky proti bolesti, ale mají nebezpečné vedlejší účinky.

Tým vědců ve svém výzkumu spojil antraxový toxin s různými typy molekul a dodal ho do neuronů, jež jsou právě na bolest citlivé. Tato technika může být použita k navrhování nových přesně cílených léčebných postupů, které působí na receptory bolesti. Jde o jiný druh léčby, než je nyní běžné používání opioidů. „Tato molekulární platforma využívající bakteriální toxin k dodávání látek do neuronů a modulaci jejich funkce představuje nový způsob, jak cílit na neurony zprostředkovávající bolest,“ prohlásil vedoucí studie Isaac Chiu, imunolog z Blavatnik Institutu na Harvard Medical School.

Potřeba rozšířit současný terapeutický arzenál pro léčbu bolesti je podle vědců akutní. Opioidy jsou nejúčinnějšími léky proti bolesti, ale mají nebezpečné vedlejší účinky. Jsou vysoce návykové a mohou způsobovat smrtelné dýchací potíže. Cílení na neurony bolesti pomocí bakteriálního toxinu je zajímavou alternativou. Vědci však upozorňují, že tento postup zatím zůstává čistě experimentální a musí být ještě testován a dále doladěn ve více studiích na zvířatech a nakonec i na lidech.

Stěžejní je mícha

Zjištění vědců ukazují, že k utišení bolesti dochází, když se neurony přenášející signály bolesti do míchy spojí se dvěma specifickými proteiny, produkovanými samotnou bakterií antraxu. Pak dojde ke změně signalizace v nervových buňkách, a tedy k tlumení bolesti. V sérii experimentů na myších si vědci ověřili, že antraxový toxin změní signalizaci v nervových buňkách, což by mělo fungovat i u lidí.

Nová zjištění vyvolávají také otázku z pohledu evoluce. Proč vlastně mikrob tiší bolest?

Injekce toxinu do spodní části páteře myší vyvolala silné účinky blokující bolest, tedy zabránila zvířatům vnímat vysokoteplotní a mechanické stimulace. Důležité je, že další vitální znaky zvířat, jako je srdeční frekvence, tělesná teplota a motorická koordinace, nebyly ovlivněny. Tato technika byla navíc vysoce selektivní a přesná při zacílení na nervová vlákna vnímání bolesti. Injekce antraxového toxinu myším zmírnila příznaky dvou dalších typů bolesti, bolest způsobenou zánětem a bolest způsobenou poškozením nervových buněk. Šlo tedy o bolesti často pozorované v důsledku traumatického poranění a určitých virových infekcí, jako je třeba pásový opar. Tento typ léčby by měl mít pozitivní vliv i při onemocnění cukrovkou a rakovinou.

Šetrná zbraň

Kromě toho vědci pozorovali, že jak bolest ustupovala, léčené nervové buňky zůstaly fyziologicky nedotčené. Toto zjištění naznačuje, že účinky blokující bolest nebyly způsobeny poraněním nervových buněk, ale spíše pocházely ze změněné signalizace v nich. V posledním kroku výzkumu tým vědců navrhl nosič z antraxových proteinů a použil ho k dodání dalších látek blokujících bolest do nervových buněk. Jednou z těchto látek byl botulotoxin, další potenciálně smrtelná bakterie, známá svou schopností měnit nervovou signalizaci. I tento postup blokoval u myší bolest.

Nová zjištění vyvolávají také otázku z pohledu evoluce. Proč vlastně mikrob tiší bolest? Isaac Chiu si myslí, že jedním vysoce spekulativním vysvětlením může být fakt, že si bakterie vyvinuly způsoby interakce se svým hostitelem, aby si usnadnily své vlastní šíření a přežití. V případě antraxu může tento adaptivní mechanismus spočívat ve změněné signalizaci, která blokuje schopnost hostitele vnímat bolest, a tím i přítomnost mikroba. Tato hypotéza by mohla pomoci vysvětlit, proč jsou kožní léze, které bakterie antraxu někdy tvoří, bezbolestné.