Голям пробив: Как ботоксът прониква в мозъчните клетки, откритие, което може да спаси животи

Голям пробив: Как ботоксът прониква в мозъчните клетки, откритие, което може да спаси животи

Революционно проучване, ръководено от изтъкнати изследователи от Университета на Куинсланд, разкри нови прозрения за сложния механизъм, чрез който ботоксът прониква в мозъчните клетки. Дълбоките констатации, публикувани в EMBO Journal, ще окажат значително въздействие върху медицинската и козметичната индустрия, потенциално проправяйки пътя за нови лечения за ботулизъм.

Ботокс: универсален инструмент от бактериален произход до козметични процедури

Екипът, ръководен от професор Фредерик Мюние и д-р Меря Йоенсуу от Куинсландския мозъчен институт към Университета на Куинсланд, успя да определи специфичния молекулен път, по който ботулиновият невротоксин тип А, известен като ботокс, навлиза в невроните.

Ботоксът е съединение, освобождавано от бактерията Clostridium botulinum и има дълга и завладяваща история. Първата му медицинска употреба беше за лечение на страбизъм, състояние, характеризиращо се с неправилно подравняване на очите. С течение на времето терапевтичните му приложения се разшириха за лечение на спазми, мигрена и дори прекомерно изпотяване, както е документирано от Mayo Clinic и Hopkins Medicine.

Интересното е, че сега ботоксът се използва най-често в козметичната индустрия, където се използва за изглаждане на бръчките и подмладяване на кожата. Ползите от ботокса обаче надхвърлят естетическата сфера. Когато се използват медицински, инжекциите с ботокс могат да осигурят различни ползи за здравето, като например:

• Linderung chronischer Migräne: Regelmäßige Botox-Behandlungen können die Häufigkeit von Migräneattacken verringern.
• Hyperhidrose reduzieren: Botox kann gegen übermäßiges Schwitzen eingesetzt werden.
• Behandlung von Muskelspastik: Botox-Injektionen können die Muskeln entspannen und die Beweglichkeit verbessern.
• Behandlung von Augenerkrankungen: Der frühe Einsatz von Botox diente der Behandlung von Strabismus und Blepharospasmus (abnormale Kontraktion der Augenlidmuskulatur).
• Verringerung der Symptome einer überaktiven Blase: Botox hat positive Ergebnisse bei der Kontrolle von Harninkontinenz gezeigt.

Въпреки многобройните му предимства обаче е важно да се отбележи, че ботулиновият токсин, когато се освобождава в големи количества от бактерията Clostridium botulinum, може да причини потенциално фаталната болест ботулизъм.

Декодиране на сложния механизъм на ботокса

Снимка: The EMBO Journal (2023). DOI: 10.15252/embj.2022112095

За да разберат процеса, чрез който ботокс навлиза в невроните, изследователите са използвали микроскопия с висока разделителна способност. Те идентифицираха уникален комплекс на повърхността на невроните, състоящ се от рецептор, наречен синаптотагмин 1, и два известни преди това клостридиални невротоксинови рецептора. Както обясни Мюние, токсинът по същество отвлича този комплекс и прониква в синаптичните везикули, които съхраняват невротрансмитери, важни за невронната комуникация.

Веднъж попаднал вътре, ботоксът нарушава тази комуникация между нервите и мускулните клетки и причинява парализа, феномен, който обяснява способността му да изглажда бръчките при козметични приложения. Сложният процес зад ефектите на ботокса е свидетелство за неговата сила; Както д-р Йоенсуу заявява: „Клостридиалните невротоксини са сред най-мощните протеинови токсини, познати на човека.“

Разбирането на подробния механизъм, чрез който ботокс навлиза в невроните, може да има значителни последици за лечението на определени заболявания.

Възможно въздействие върху лечението на ботулизъм

Това иновативно изследване проправя пътя за потенциални нови лечения за ботулизъм, сериозна бактериална инфекция, която може да бъде фатална. Ботулизмът често е резултат от консумация на неправилно консервирани или консервирани храни, които са заразени с C. botulinum. Meunier продължи: "Сега знаем как този комплекс позволява на токсина да бъде интернализиран. Можем да блокираме взаимодействията между два от трите рецептора, за да предотвратим навлизането на смъртоносните токсини в невроните."

Това знание може да позволи разработването на нови терапевтични интервенции за по-ефективно предотвратяване или лечение на ботулизъм. Резултатите от изследването дават основни отговори на отдавнашни въпроси относно този невероятно мощен токсин.

Ботокс: По-дълбок поглед

Една от отличителните черти на ботокса, която го прави особено мощен и ефективен при различни лечения, е способността му да контролира специфично неговите ефекти. Това се доказва от способността му да облекчава симптомите на следните състояния:

• Zervikale Dystonie: Dieser schmerzhafte Zustand führt dazu, dass sich die Nackenmuskulatur unwillkürlich zusammenzieht. Botox-Injektionen können helfen, diese Symptome zu lindern, indem sie die Muskeln entspannen.
• Krampfhafte Dysphonie: Botox kann zur Behandlung dieser Stimmstörung eingesetzt werden, die durch unwillkürliche Bewegungen eines oder mehrerer Muskeln im Kehlkopf oder Kehlkopf verursacht wird.
• Überaktive Blase und Inkontinenz: Botox-Injektionen in den Blasenmuskel können Menschen mit einer überaktiven Blase helfen, die auf andere Medikamente nicht angesprochen haben.

Какво очаква бъдещето на ботокса?

Бъдещите изследвания могат да се съсредоточат върху проучване на други употреби на ботокс. Например, проучване от Michigan Medicine откри връзки между токсините в околната среда и неврологичните заболявания като ALS, което предполага, че леченията, насочени към токсини, като Botox, могат потенциално да бъдат изследвани за такива заболявания. Тази линия на изследване може да революционизира разбирането ни за ботокса и допълнително да разшири обхвата му от приложения.

Нереални медицински пробиви (трябва...

Моля, активирайте JavaScript

Нереални медицински пробиви (трябва да се види)

Заключителни бележки

Новаторската работа на екипа на Университета на Куинсланд разкри сложните процеси, които контролират взаимодействията на ботокс с невроните. Това не само разширява нашето разбиране за това широко използвано лекарство, но също така потенциално проправя пътя за нови терапевтични подходи за лечение на ботулизъм и други заболявания.

От произхода си като бактериален токсин до широкото му използване в медицината и козметиката, ботоксът се оказа очарователен обект на научни изследвания. Тъй като изследователите продължават да демистифицират вътрешната му работа, е очевидно, че ботоксът ще продължи да бъде ценен инструмент в медицинската и естетическата област.

Справка:

Joensuu M, Syed P, Saber SH, et al. Пресинаптичното насочване на ботулинов невротоксин тип А изисква тристранен PSG-Syt1-SV2 нанокластер от плазмена мембрана за влизане в синаптичните везикули. Вестникът EMBO. 2023:e112095. doi:10.15252/embj.2022112095

Тази статия е цялостно разширение и пренаписване на съобщение за пресата на Университета на Куинсланд. Материалът е разширен и допълнително обогатен с подходяща информация с добавена стойност за цялостно разбиране.

източници: