„Postanowiliśmy zbadać to zjawisko i poszukać sposobów przeciwdziałania niekorzystnym skutkom stosowania leków” – mówi prof. Jerzy Mozrzymas, biofizyk z Samodzielnej Pracowni Biofizyki Układu Nerwowego Katedry Biofizyki Akademii Medycznej we Wrocławiu, polski koordynator międzynarodowych badań.
Badania pt. „Wpływ leków przeciwpadaczkowych na transmisję synaptyczną GABA-ergiczną w rozwijającym się mózgu: związek z obumieraniem neuronów” prowadziło kilka zespołów naukowców.
PADACZKA I NIE TYLKO
Leki przeciwpadaczkowe stosowane są nie tylko w terapii epilepsji. Szacuje się, że kontakt z nimi ma przynajmniej kilka procent społeczeństwa. Niektóre z nich (m.in. barbiturany i benzodiazepiny) przyjmują osoby cierpiące na bezsenność, stany lękowe i pacjenci potrzebujący leków uspokajających.
Wśród nich jest wiele kobiet w ciąży i karmiących piersią. To duży problem. Przez pępowinę lub z mlekiem lek przenika do organizmu dziecka. Z lekami przeciwpadaczkowymi stały kontakt, co oczywiste, mają też dzieci cierpiące na epilepsję, a sporadyczny – te, u których występują drgawki gorączkowe.
W pierwszych latach XXI wieku, po serii doniesień o nasilaniu m.in. przez leki przeciwpadaczkowe (samobójczej śmierci komórek) w niedojrzałym mózgu procesu apoptozy, pojawiło się pytanie, czy leki te wywołują w mózgu zmiany, które powodują tzw. przetrwałe dysfunkcje behawioralne (m.in. zmiany zachowania i procesów zapamiętywania).
KANAŁY, JONY I CHOROBA
Padaczka kojarzy się z drgawkami oraz towarzyszącą im utratą przytomności. Na poziomie neuronalnym, choroba ta – w pewnym uproszczeniu – wygląda podobnie. Zamiast drgawek ciała, mamy do czynienia z chaotycznymi wyładowaniami elektrycznymi w neuronalnej sieci mózgu. Mózg przestaje prawidłowo działać i następuje utrata przytomności.
„Chaos w mózgu nie bierze się znikąd. Aby go zrozumieć, trzeba wiedzieć, iż w narządzie tym mamy układy pobudzające i hamujące. Głównym hamulcem jest sieć neuronów wydzielających kwas gamma-amino-masłowy (GABA). Substancja ta działa na odpowiednie kanały jonowe umieszczone w neuronach. Zmieniając ich potencjał elektryczny, +zniechęca+ ona neurony do nadmiernej pracy” – wyjaśnia prof. Mozrzymas.
Badania nad padaczką wykazały, że jednym z mechanizmów schorzenia jest właśnie dysfunkcja zależnego od GABA układu hamującego. Prowadzi to do nadpobudliwości neuronów i niekontrolowanych wyładowań w ośrodkowym układzie nerwowym, a więc do padaczki. To właśnie dlatego jedną ze strategii leczenia schorzenia jest stosowanie leków wzmacniających system GABA-zależny.
Taktyka ta jest bardzo skuteczna. „Problem w tym, że – jak wykazała Prof. Hrissanthi Ikonomidou z Kliniki Neurologii Dziecięcej Technicznego Uniwersytetu w Dreźnie – wiele leków przeciwpadaczkowych (w tym tych działających na układ GABA-zależny) może indukować w niedojrzałych mózgach apoptozę i obumieranie neuronów” – mówi biofizyk.
„Postanowiliśmy wyjaśnić to zjawisko i popracować nad metodą zabezpieczająca komórki układu nerwowego przed niekorzystnym działaniem leków” – dodaje.
BADANIA W TRÓJKĄCIE
Z propozycją współpracy wystąpiła prof. Hrissanthi Ikonomidou. Projekt miał być realizowany w trzech ośrodkach.
Zespół niemiecki podjął się badania przede wszystkim wpływu leków przeciwpadaczkowych na morfologię i cytologię układu nerwowego. Zespół biofizyków prof. Mozrzymasa miał analizować wpływ terapeutyków na aktywność kanałów jonowych regulowanych przez GABA.
Trzecia grupa naukowców zaangażowanych w badania to zespół prof. Waldemara Turskiego z Katedry Farmakologii i Toksykologii Akademii Medycznej w Lublinie. Zajęli się oni aspektem behawioralnym – badali wpływ leków przeciwpadaczkowych na ogólne zachowanie zwierząt oraz na ich zdolność do nauki i zapamiętywania w różnych okresach życia.
„Prof. Turski znacznie dłużej współpracuje z profesor Ikonomidu. Fakt, iż to ja zostałem szefem polskiej części, wynika stąd, że Wrocław leży między Lublinem, a Dreznem. Tak było wygodniej. Strona intelektualna badań i ich wartość merytoryczna jest dziełem każdego z zespołów” – podkreśla prof. Mozrzymas.
Transgraniczne badania potwierdziły szkodliwe działanie leków przeciwpadaczkowych na rozwijający się mózg. Z lubelskich badań wynika, że nawet pojedynczy kontakt z tymi terapeutykami może wywołać, dysfunkcje układu nerwowego nawet widoczne dopiero w wieku dorosłym.
SZANSA W ESTROGENACH
Opis szkód powodowanych wczesnym podaniem leków nie jest jedynym osiągnięciem polsko-niemieckiego konsorcjum badaczy.
„Kilka lat temu dowiedziono, źe estrogeny oraz erytropoetyna mogą chronić młode neurony przed tym zgubnym działaniem. Zajęliśmy się i tym zagadnieniem” – opowiada naukowiec.
„We Wrocławiu badaliśmy, jak hormony te wpływają na aktywność uruchamianego przez GABA kanału jonowego. Równolegle, prof. Ikonomidou w Dreźnie badała interakcję tych czynników na ufosforylowane białka ERK1/2 i AKT, o których uważa się, że są czynnikami zapobiegającymi procesom apoptozy” – dodaje.
Bezpośredniej interakcji z kanałem jonowym receptora GABAA nie stwierdzono. Wykazano jednak, że u komórek hodowanych w obecności jednego bądź drugiego z hormonów, prądy jonowe płynące przez kanał wyglądają inaczej niż w komórkach kontrolnych. Szczególnie silny efekt zaobserwowano po inkubacji neuronów w obecności estrogenów (erytropoetyna działała znacznie słabiej).
„Nie znamy jeszcze mechanizmu, który odpowiada za neuroprotekcyjne działanie estrogenów. Prawdopodobnie nie wpływają one na działanie kanału już istniejącego, ale na mechanizm syntezy i +wmontowywania+ tych kanałów do błony cytoplazmatycznej w czasie rozwoju osobniczego. Wymaga to dalszych badań” – przyznaje prof. Mozrzymas.
Równolegle niemiecki partner, prof. Ikonomidou, zaobserwowała korelację pomiędzy neuroprotekcyjnym działaniem estrogenu, a wzrostem poziomu ufosforylowanych białek ERK1/2 i AKT, co stanowić może istotny element mechanizmu, za pośrednictwem którego estrogeny chronią neurony przed apoptozą.
Doświadczalne potwierdzenie neuroprotekcyjnego działania estrogenów daje szansę na opracowanie terapii, która złagodzi zgubne skutki działania leków przeciwpadaczkowych na rozwijający się mózg.
Źródło: (PAP – Nauka w Polsce)
Autor: Michał Hensler
