Die Tetanus-Entdeckung könnte zu einer Behandlung der Motoneuronerkrankung führen

Eine Gruppe von Forschern hat entdeckt, wie das Tetanus-Neurotoxin in die Nervenzellen gelangt. Darüber hinaus glauben sie, dass der Weg, den die Toxine nutzen, möglicherweise dazu verwendet werden könnte, Behandlungen für andere neurologische Erkrankungen, wie zum Beispiel Motoneuronerkrankungen, an das Nervensystem zu liefern.
Typischerweise treten Tetanusbakterien durch Hautschnitte und Stichwunden, wie sie durch rostige Stacheldrahtzäune verursacht werden, in den Körper ein.

Die Wissenschaftler vom University College London (UCL) im Vereinigten Königreich haben nicht nur erklären können, wie das Tetanus-Neurotoxin in das Nervensystem gelangt, sondern sie haben auch in kleinen Mengen herausgefunden, warum es so giftig ist.

Eine Gruppe von Proteinen, genannt Nidogene, die die Oberflächen der Zellen bedecken, sind direkt beteiligt. Tetanus-Neurotoxin klebt an diesen Proteinen und wird innerhalb der Zellen "transportiert". Sobald sich das Neurotoxin im Inneren befindet, beginnt es sich auszubreiten und im gesamten Nervensystem Schäden zu verursachen.

"Die Nidogen-Beschichtung um die Nervenzellen wirkt wie ein Flugblatt, das Tetanus-Neurotoxine anzieht, die sich um sie gruppieren", sagt Studienautorin Kinga Bercsenyi. "Dies erklärt, warum Tetanus-Neurotoxin selbst bei niedrigen Dosen so giftig ist, da es sich hauptsächlich auf Motoneuron-Terminals konzentriert, die von einem hohen Gehalt an Nidogenen umgeben sind."

Tetanus ist eine potenziell lebensbedrohliche bakterielle Erkrankung, die durch Muskelkrämpfe und Steifheit gekennzeichnet ist, insbesondere im Kiefer und Nacken, die die Atmung beeinträchtigen können. Es wird von Sporen verursacht Clostridium tetani Bakterien, die durch Wunden in den Körper gelangen und starke Giftstoffe produzieren, die die Motorneuronen beeinträchtigen.

Eine neue Art der Behandlung

Für die Studie veröffentlicht in Wissenschaft und finanziert vom Medical Research Council, hemmten die Forscher die Interaktion zwischen Tetanus-Neurotoxin und Nidogenen in Mäusen. Sie fanden heraus, dass das Neurotoxin daran gehindert wurde, sich an Neuronen zu binden, und die Mäuse vor spastischer Lähmung durch Tetanus geschützt waren.

Durch die Ausnutzung von Nidogenen auf die gleiche Weise wie die Bakterien hoffen die Forscher, dass neue Methoden entwickelt werden können, um Medikamente direkt in das Nervensystem abzugeben.

Für den leitenden Autor Prof. Giampietro Schiavo löst die erfolgreiche Suche nach einem Weg, die Behandlung von Motoneuronen zu transportieren, die Hälfte des Problems der Behandlung neurologischer Erkrankungen. "Jetzt, wo wir verstehen, wie Tetanus eindringt, hoffen wir, den Mechanismus für fortschrittliche Therapien nachzuahmen", sagt er.

Der Ansatz ist vergleichbar mit der Virotherapie, bei der modifizierte Viren dazu verwendet werden, Medikamente in bestimmte Körperregionen zu transportieren oder schädliche Zellen anzugreifen.

Die Ergebnisse deuten auf einen Paradigmenwechsel hin

Prof. Schiavo erklärt, dass die Nutzung eines bereits bestehenden Weges in Motoneuronen wichtig ist, da die Schaffung neuer Wege in die Zellen Schaden verursachen kann, und fügt hinzu:

"Unsere Entdeckung sollte die Virotherapie ergänzen, denn Proteiningenieure könnten molekulare Shuttles entwickeln, die genauso wie Tetanus an Motoneuronen binden und in sie eindringen. Die Eigenschaften, die Tetanus zu einem so starken Neurotoxin machen, könnten uns dabei helfen, gezielte Therapien für Patienten mit einigen dieser Erkrankungen zu entwickeln." lähmendsten und lähmendsten Bedingungen. "

Dies könnte für Patienten mit Erkrankungen wie Motoneuronenkrankheiten - einschließlich amyotropher Lateralsklerose (ALS) - und peripheren Neuropathien eine gute Nachricht sein. In diesen Fällen fehlen derzeit entweder Heilmethoden oder Standardformen der Behandlung, aber dies könnte sich nach den neuen Erkenntnissen ändern.

Obwohl ein wirksamer Tetanusimpfstoff verfügbar ist, gibt es derzeit keine zielgerichteten Behandlungen. Nach Ansicht der Autoren sollten ihre Ergebnisse den Weg für die Entwicklung von Therapeutika zur Prävention von Tetanus ebnen, indem sie auf die Protein-Protein-Interaktion abzielen.

"Wir haben nun gezeigt, dass die Matrix um Neuronen eine wichtige Rolle beim Zelleintritt spielt und einen neuen Weg für die Bereitstellung von Behandlungen bietet", schließt Prof. Schiavo. "Diese Entdeckung wird uns helfen, bessere Behandlungen für motorische und sensorische Neuronen zu entwickeln, die sich am richtigen Ort konzentrieren und sie bei niedrigeren Dosen effektiver machen und Nebenwirkungen reduzieren."

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