Исследователи из Института регенеративной медицины в Уэйк Форест изучают возможное применение в качестве средства для лечения ботулизма лекарства, которое в данным момент используется для лечения редкого аутоиммунного заболевания.
Ботулизм возникает при попадании в организм человека продуктов жизнедеятельности бактерии Clostridium botulinum. Как правило, это происходит с пищей, а в некоторых случаях — с водой или же при загрязнении почвой открытых ран на коже человека. В XIX веке эту болезнь часто называли «ихтиизм», так как многие случаи заболевания отмечались после поедания соленой рыбы. Сейчас чаще всего заболевание вызывают продукты домашнего консервирования, в которых размножилась бактерия Clostridium botulinum и накопился выделяемый ею токсин.
Ботулотоксин — это один из сильнейших природных ядов. Если летальная доза синильной кислоты составляет 1000 мкг/кг, стрихнина — 200 мкг/кг, батрахотоксина — 2 мкг/кг, то у разных видов ботулотоксина она колеблется от 0,0025 до 0,0004 мкг/кг. В организме человека ботулотоксин не разлагается кислотой желудочного сока, всасывается в кровь и оказывает патологическое действие на нервную систему. Ботулотоксин способен проникать через гематоэнцефалический барьер, защищающий центральную нервную систему от циркулирующих в крови веществ. Он действует на нервные окончания, разрушая белки, необходимые для сокращения мышц. Если не приняты своевременные меры, в конечном итоге наступает смерть от паралича дыхательной мускулатуры. Если лечение не начато вовремя, смертность от ботулизма достигает 60 %, тогда как при своевременном лечении она падает до 5 %.
Медиками была разработана антитоксическая сыворотка, которая справляется с действием яда. Ее получают из крови лошадей, которым вводят возрастающие дозы токсина. Однако для спасения больного необходимо, чтобы диагноз был поставлен достаточно быстро, до проявления основных симптомов ботулизма. При появлении симптомов трем из четырех пациентов для выживания требуется длительная искусственная вентиляция легких.
«Несмотря на десятилетия усилий, не существует противоядий от опасных для жизни последствий ботулизма. Эта неудача в первую очередь связана с тем, что токсин прячется внутри нервных окончаний, где он представляет собой сложную цель для доставки терапевтических молекул», — говорит один из авторов работы Патрик МакНатт (Patrick McNutt).
Исследователи обнаружили, что препарат 3,4-диаминопиридин (3,4-DAP) устраняет симптомы ботулизма. Этот препарат ранее был одобрен в США для лечения миастенического синдрома Ламберта-Итона — аутоиммунного заболевания, вызванного снижением выработки ацетилхолина. Ацетилхолин служит главным сигнальным веществом парасимпатической нервной системы, части вегетативной нервной системы, которая сокращает гладкие мышцы, расширяет кровеносные сосуды и замедляет частоту сердечных сокращений.
Авторы исследования разработали модель непрерывной инфузии 3,4-DAP и измерили влияние различных доз препарата на симптомы и выживаемость после смертельной дозы ботулотоксина у лабораторных крыс. Они обнаружили, что непрерывная инфузия препарата дает быстрый и устойчивый терапевтический эффект, для выживания требуется непрерывная инфузия в течение более четырех дней. «Это первая низкомолекулярная терапия, которая напрямую устраняет признаки токсичности и способствует выживанию при постсимптоматическом введении после смертельной дозы ботулотоксина, — говорит МакНатт. — Наши данные говорят в пользу немедленного клинического использования 3,4-DAP у пациентов с ботулизмом».
Работа опубликована в журнале Molecular Medicine.
