خلاصه :
مطالعات جدیدی نشان میدهند که سم میکروبی که باعث سیاه زخم میشود میتواند درد های زیادی را در موش ها تسکین دهد . پژوهشگران یافتند که این سم سلول های حس درد را مورد هدف قرار میدهد تا سیگنال دهی سلول ها را تغییر و درد را متوقف کنند.
بر اساس این پژوهش ، پژوهشگران ناقل پروتئین سیاه زخم را مهندسی کردند تا درمان های متفاوتی را برای گیرنده های درد و تعدیل عملکرد سلول های درد ارائه دهند .
یافته های جدید از طرح درمان هایی که به طور انتخابی تار های حسی درد را هدف قرار میدهند بدون عوارض جانبی گسترده مواد مخدر و دیگر مسکن ها ، اطلاع میدهند.
متن کامل :
سیاه زخم شهرت ترسناکی دارد و به ایجاد عفونت های جدی در ریه در انسان ها و زخم های ناخوشایند پوستی هرچند بدون درد در موجودات زنده و انسان ها شناخته شده است
باکتری سیاه زخم همچنین به عنوان یک سلاح تروریستی استفاده میشود.
یافته های جدید از مطالعات جدیدی ، پتانسیل سودمندی از این میکروب ترسناک را معرفی میکنند : یکی از سم های این باکتری قادر به تسکین درد های زیادی در جانوران است !!
تحقیقات نشان میدهند که این سم بخصوص سیاه زخم سیگنال دهی در نورون های حس درد را تغییر میدهد و وقتی که به طور هدفمند به نورون های سیستم عصبی مرکزی و محیطی تزریق میشوند ، میتوانند برای حیوانات مضطرب آرامش بخش باشد.
این پژوهش توسط پژوهشگران دانشکده پزشکی هاروارد با همکاری دانشمندان صنعتی و پژوهشگران موسسه های دیگر صورت گرفته و در تاریخ 20 دسامبر و در مجله Nature Neurosience منتشر شد. به علاوه این تیم بخشی از سم سیاه زخم را با مولکول های حامل مختلف ترکیب و آن را به نورون های حسی درد تزریق کرد.
این تکنیک میتواند به عنوان طرح جدید و هدفمند درمان های درد که بر روی گیرنده های درد تاثیر میگذارد ولی بدون عوارض جانبی گسترده ی مسکن های جاری درد مثل مخدر ها ارائه شود .
“این پلت فرم مولکولی استفاده از یک سم باکتریایی برای رساندن مواد به نورون ها و تعدیل عملکرد آن ها یک راه جدید برای هدف قرار دادن نورون های درد است” ( محقق ارشد issac chiu دانشیار ایمونولوژی در موسسه بلاواتینک در دانشکده پزشکی هاروارد )
طبق گفته محققان نیاز به گسترش روش درمانی فعلی برای مدیریت درد همچنان بحرانی است و مواد مخدر تاثیرگذارترین مسکن باقی مانده است ولی درارای عوارض جانبی خطرناکی هستندیکی از بارزترین توانایی آن ها ، تحریک بخش شادی آور مغز است ، که این آن ها را بسیار اعتیاد آور میکند ، و تمایل آن ها برای متوقف کردن تنفس که میتواند کشنده باشد .”همچنان نیاز جدی بالینی برای پیشرفت مسکن های بدون مخدر، که اعتیاد آور نیستند ولی تاثیرگذارند ، وجود دارد.” نویسنده پژوهش Nicole yang ، همکار پژوهشی HMS در ایمونولوژی در آزمایشگاه Chiu “تجربه ما نشان داد که این استراتژی ،حداقل در سطح آزمایشی، می تواند به طور خاص نورون های درد را با استفاده از این سم باکتریایی هدف قرار دهد.”طبق پیش بینی محققان ، حداقل برای الان ، این روش کاملا آزمایشی باقی مانده است و همچنان نیاز به آزمایش و مطالعه بیشتر روی حیوانات و درنهایت انسان است .
آمادگی برای اتصال :
پژوهشگران در آزمایشگاه Chiu مدت زیادی به فعل وانفعال بین میکروب ها و اضطراب و سیستم ایمنی علاقه مند بودند.پژوهش قبلی که توسط Chiu مدریت شد ، ثابت کرده است که باکتری های عامل بیماری همچنین میتوانند با نورون ها فعل و انفعال داشته باشند و سیگنال دهی آن ها را تغییر دهند تا درد را تقویت کنند . هنوز فقط تعداد کمی از مطالعات تا کنون به بررسی اینکه آیا میکروب های خاص میتوانند درد را کم یا خنثی کنند . این پژوهشی است که Chiu و yang در حال کار بر روی آن هستند.برای این مطالعه ، آن ها شروع به تشخیص اینکه چگونه نورون های حسی درد میتوانند از سایر نورون های بدن انسان متفاوت باشند ، کردند.برای این کار ، آن ها اول اطلاعات ژنتیکی را برسی کردند و یکی از چیز هایی که توجه آن ها را جلب کرد این بود که : تار های عصبی درد برای سم های سیاه زخم گیرنده داشتند ، در حالی که این گیرنده ها روی سایر نورون ها دیده نشد . به زبانی دیگر ، تارهای عصبی درد از لحاظ ساختاری برای فعل وانفعال با باکتری سیاه زخم آماده شدند. آنها کنجکاو شدند که این اتفاق چگونه رخ میدهد .تحقیق تازه منتشر شده دقیقاً پاسخ همین سؤال را روشن می کند. یافته ها ثابت میکنند که تسکین درد وقتی اتفاق میوفتد که نورون های حسی عقده های ریشه پشتی، اعصابی که سیگنال های درد را به نخاع منتقل می کنند ، به دو پروتئین مخصوص که خود باکتری سیاه زخم میسازد ، متصل شوند .آزمایشات نشان میدهند که این زمانی اتفاق میوفتد که یکی از پروتئین های باکتری ، آنتی ژن محافظتی (PA) ، به گیرنده‌های سلول عصبی متصل میشود و منافذی را تشکیل میدهد که به‌عنوان یک راه خروج برای دو پروتئین باکتریایی دیگر ، edema فاکتور (EF) و lethal فاکتور (LF) ، عمل میکند تا وارد سلول عصبی شوند .این پژوهش همچنین نشان میدهد که به PA و EF با هم دیگر ، سم edema میگویند که ، سیگنال دهی سلول های عصبی محیطی را تغییر میدهند تا بر روی تسکین درد تاثیر بگذارند.
استفاده از ویژگی‌های تکامل میکروبی برای درمان‌های جدید:
تزریق سم به پایین ستون فقرات موش ها باعث اثر تسکین درد قوی در موش ها شد و از حس کردن دمای بالا و تحریک مکانیکی جلوگیری کرد .مهم تر از همه این است که سایر علائم حیاتی حیوانات مثل ضربان قلب ، دمای بدن و هماهنگی حرکتی تحت تاثیر قرار نگرفتند.این مشاهدات تاکید میکنند که این تکنیک در هدف قرار دادن تار های عصبی درد و و متوقف کردن درد بسیار انتخابی و دقیق عمل میکند بدون عوارض گسترده ی جانبی !علاوه بر این ، تزریق سم سیاه زخم در موش ها باعث تسکین دو نوع درد دیگر : دردی که از التهاب ایجاد می شود و دردی که از تخریب سلول های عصبی ایجاد می شود ، که اغلب در عواقب آسیب های تروماتیک و عفونت های ویروسی خاص دیده می شود مثل هرپس zoster یا زونا یا مراحل تکمیلی درمان دیابت و سرطان .علاوه بر این پژوهشگران مشاهده کردند که با کاهش درد ، سلول های عصبی تحت درمان از لحاظ فیزیولوژی دست نخورده باقی می مانند ، یافته ای که نشان میدهد که این تسکین درد به سلول های عصبی آسیب نمیزند بلکه ناشی از تغییر سیگنال دهی در درون آن ها است .
در نهایت ، این تیم با استفاده از پروتئین سیاه زخم یک ناقل طراحی کردند و با استفاده از آن مواد مسکن را به داخل سلول عصبی تزریق کردند ، یکی از این مواد سم بوتولنیوم بود ، که یکی دیگر از باکتریای کشنده است که به واسطه تغییر در سیگنال دهی در سلول های عصبی معروف است .”ما بخشی از سم سیاه زخم را برداشتیم و آن را داخل ناقل پروتئینی قرار دادیم ، در آینده می توان انواع مختلفی از پروتئین ها را برای ارائه درمان هدفمند در نظر گرفت” yangدانشمندان هشدار می دهند که همانطور که کار پیشرفت می کند، ایمنی داروی سم باید به دقت کنترل شود، به ویژه با توجه به اینکه پروتئین سیاه زخم در ایجاد اختلال در یکپارچگی سد خونی مغزی در طول عفونت نقش دارد.
یافته های جدید همچنین سوال هایی را ایجاد کرده اند :
– چرا یک میکروب میتواند درد را ساکن کند ؟
Chiu فکر میکند که حدسی ترین توضیح میتواند این باشد که شاید میکروب ها در فعل و انفعال با میزبان خد تکامل یافته باشند تا بقا و پخش خود را تسهیل کنند در مورد سیاه زخم ، شاید مکانیسم سازگاری باعث تغییر در سیگنال دهی که توانایی میزبان را در حس درد از بین میبرد ، میشود . این فرضیه میتواند توضیح دهد که چرا زخم های سیاهی که توسط سیاه زخم ایجاد میشوند بدون درد است .یافته های جدید همچنین به راه های جدیدی برای توسعه دارو فراتر از درمان‌های سنتی مولکول‌های کوچک که در حال حاضر در آزمایشگاه‌ها طراحی میشوند، اشاره میکند.
– آیا ما میتوانیم دنیای طبیعی و دنیای میکروبی را برای مسکن ها استخراج کنیم؟
chiu میگوید که این کار میتواند باعث افزایش تنوع موادی شود که ما در جست و جوی آنها هستیم.