Ochronić mózg

O tym, że rozwijający się układ nerwowy jest bardzo wrażliwy na wpływ niekorzystnych czynników, wiadomo od dawna. Dopiero jednak najnowsze polsko-niemieckie badania uświadamiają w pełni, jak niebezpieczne mogą być niektóre, szeroko stosowane, leki. "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.

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.

Jak się zabezpieczyć?

"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.

Doświadczalne potwierdzenie neuroprotekcyjnego działania estrogenów daje szansę na opracowanie terapii, która złagodzi zgubne skutki działania leków przeciwpadaczkowych na rozwijający się mózg.