Σημαντικές εξελίξεις στην κατανόηση της νόσου του άνθρακα

Λονδίνο: Τη στιγμή που ο Ευρωπαίος επίτροπος αρμόδιος για την υγεία και την προστασία των καταναλωτών προειδοποιεί για πιθανή επίθεση με βιολογικά όπλα στην τροφική αλυσίδα, δύο ανεξάρτητες έρευνες που δημοσιεύονται στη διαδικτυακή έκδοση του Nature ανοίγουν το δρόμο για την αντιμετώπιση της ασθένειας του άνθρακα.

Οι ερευνητές αναγνώρισαν πώς ένα τμήμα της τοξίνης του βακτηρίου εισέρχεται στα κύτταρα και πώς ένα δεύτερο τμήμα κλείνει ένα βασικό «μοριακό διακόπτη» εντός των κυττάρων, προκαλώντας την καταστροφή τους. Μία από τις ερευνητικές ομάδες δημιούργησε μάλιστα ένα μόριο, το οποίο στο εργαστήριο μπορεί να εμποδίσει το θάνατο των κυττάρων εξαιτίας της τοξίνης.

Μοριακά αντίμετρα

Η τοξίνη του βακίλου του άνθρακα αποτελείται από τρία συστατικά. Δύο από αυτά, ο παράγοντας οιδήματος (EF) και ο θανατηφόρος παράγοντας (LF), παρεμποδίζουν βασικές λειτουργίες των κυττάρων και προκαλούν την καταστροφή τους. Το τρίτο συστατικό, που ονομάζεται προστατευτικό αντιγόνο (PA), συνδέεται στην επιφάνεια του κυττάρου και μεσολαβεί στην είσοδο των EF και LF μέσα σε αυτό.

Με επικεφαλής τον Δρ Τζον Γιανγκ, η ομάδα του Πανεπιστημίου του Ουισκόνσιν στο Μάντισον συνεργάστηκε με την Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ και κατάφερε, με μεθόδους γενετικής, να εντοπίσει τον υποδοχέα με τον οποίο το PA συνδέεται στην κυτταρική μεμβράνη των κυττάρων. Ονόμασαν το μόριο αυτό υποδοχέα της τοξίνης του άνθρακα (ATR).

Στη συνέχεια οι ερευνητές συνέθεσαν μια μικρότερη εκδοχή του υποδοχέα, η οποία αποδείχθηκε ότι εμποδίζει την καταστροφή κυττάρων τρωκτικών από την τοξίνη, «συλλαμβάνοντας» το PA πριν προσκολληθεί στην κυτταρική μεμβράνη.

«Ο διαλυτός υποδοχέας λειτούργησε ως μέσο παραπλάνησης ή ως σπόγγος για να απορροφήσει την τοξίνη προτού συνδεθεί στον ATR πάνω στα κύτταρα» εξηγεί στο EurekAlert.org ο Δρ Γιανγκ. «Τώρα που γνωρίζουμε με τι μοιάζει ο υποδοχέας του άνθρακα, οι ερευνητές μπορούν να δοκιμάσουν μεγάλο αριθμό μικρότερων μορίων για να ελέγξουν αν και αυτά μπορούν να εμποδίσουν τη σύνδεση της τοξίνης» υπόσχεται.

Η δομή του θανατηφόρου παράγοντα

Στη δεύτερη δημοσίευση, οι ερευνητές του Ινστιτούτου Burnham στην Καλιφόρνια περιγράφουν την τρισδιάστατη δομή του θανατηφόρου παράγοντα LF. Όταν ο LF εισέλθει στα κύτταρα, συνδέεται με την MAPKK, μια πρωτεΐνη που λειτουργεί ως μοριακός διακόπτης και ελέγχει την εσωτερική μεταβίβαση μηνυμάτων. Ο LF αποκόπτει το ένα άκρο της MAPKK, προκαλώντας το θάνατο του κυττάρου.

Χρησιμοποιώντας την τεχνική της κρυσταλλογραφίας ακτίνων Χ, οι ερευνητές προσδιόρισαν την τρισδιάστατη δομή του συμπλόκου MAPKK-LF. «Κατανοώντας πώς ο LF συνδέεται στην MAPKK, αποκτούμε τις πληροφορίες που απαιτούνται για τον ορθολογικό σχεδιασμό φαρμάκων» αναφέρει ο επικεφαλής της ομάδας, Δρ Ρόμπερτ Λίντιγκτον, εννοώντας ότι η έρευνα ίσως επιτρέψει στους επιστήμονες να σχεδιάσουν μόρια με τα κατάλληλα χαρακτηριστικά, αντί να δοκιμάζουν στην τύχη μεγάλο αριθμό ουσιών με τη μέθοδο της «δοκιμής και σφάλματος».

Τα αντιβιοτικά που χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση του άνθρακα σκοτώνουν το βακτήριο, δεν καταστρέφουν όμως την τοξίνη. Όταν τα συμπτώματα του πνευμονικού άνθρακα έχουν ήδη εμφανιστεί, η τοξίνη βρίσκεται ήδη σε θανατηφόρα επίπεδα και η θεραπεία δεν είναι σχεδόν ποτέ αποτελεσματική.

Βιολογική επίθεση στην τροφική αλυσίδα;

Την ίδια ημέρα που δημοσιεύθηκαν οι δύο εργασίες, ο επίτροπος αρμόδιος για την υγεία και την προστασία των καταναλωτών, Ντέιβιντ Μπιρν, δήλωσε ότι η Ευρωπαϊκή Ένωση πρέπει να «επανεξετάσει επειγόντως» τους μηχανισμούς προστασίας της από κάθε πιθανή επίθεση με βιολογικά όπλα στην τροφική αλυσίδα.

Αναφερόμενος στην ανησυχία για την ασφάλεια των τροφίμων στην Ευρώπη, που αυξάνεται καθημερινά μετά το θάνατο τριών ανθρώπων από το βακτηρίδιο του άνθρακα στις ΗΠΑ, ο Μπιρν τόνισε ότι η Κομισιόν πρέπει να έχει εντός της εβδομάδας επαφές με ειδικούς από όλες τις χώρες-μέλη της ΕΕ, προκειμένου να διασφαλίσει ότι όλα τα συστήματα προστασίας των τροφίμων λειτουργούν απρόσκοπτα.

Ο Ιρλανδός επίτροπος επισήμανε, κατά τη διάρκεια του Συμβουλίου Υπουργών την Τρίτη, ότι οι εμπειρίες από τις πρόσφατες επιζωοτίες αφθώδους πυρετού και πυρετού των χοίρων δείχνουν πόσο μεγάλη μπορεί να είναι η ζημιά από την εμφάνιση τέτοιου είδους μικροβίων στα ζώα.

«Φάνηκε πόσο ευάλωτα μπορεί να είναι τα συστήματα παραγωγής και διανομής τροφίμων απέναντι σε μία πιθανή επίθεση. Δεν μπορούμε να αγνοήσουμε τα προειδοποιητικά σημάδια» τόνισε ο Μπιρν. «Δεν θέλω να δημιουργήσω πανικό, αλλά δεν είναι δυνατόν να αγνοήσουμε την πραγματικότητα ότι τα συστήματα γεωργικής παραγωγής και παραγωγής τροφίμων μπορεί να είναι πολύ ευάλωτα στη βιολογική τρομοκρατία» πρόσθεσε. Ο Μπιρν είχε προηγουμένως συναντηθεί στις ΗΠΑ με την υπουργό Γεωργίας, Αν Βένεμαν, και είχε επισκεφθεί το Κέντρο Ελέγχου και Πρόληψης Ασθενειών (CDC) στην Ατλάντα.

Είχε επίσης επαφές με τους περισσότερους υπουργούς Υγείας της ΕΕ για το θέμα της βιολογικής τρομοκρατίας. «Οι επαφές αυτές αποτελούν τμήμα της προετοιμασίες στο πλαίσιο της Ένωσης για την αντιμετώπιση ανάλογων απειλών, τόσο στο επίπεδο των κρατών-μελών όσο και σε κοινοτικό επίπεδο» κατέληξε.

Πηγές: ΑΠΕ, news.in.gr

health.in.gr