Anthrax-Toxine können Schmerzen lindern

Toxine des Bakteriums Bacillus anthracis reduzierten bei Mäusen nach Injektion ins Rückmark die Schmerzempfindlichkeit in den Spinalganglien. Das zeigte eine Forschergruppe um Seniorautor Professor Dr. Isaac M. Chiu in einer Studie, deren Ergebnisse sie jetzt in der Fachzeitschrift „Nature Neuroscience“ veröffentlichte.

Bacillus anthracis produziert Anthrax-Toxine (Milzbrand-Toxine), bestehend aus einem Gemisch an Proteinen. Dazu zählen der Porenbildner Protektives Antigen (PA), der zytotoxische Letalfaktor (LF) und der Ödemfaktor (EF). Die Injektion einer Kombination aus PA und EF in den Liquorraum der Mäuse führte zur Hemmung der Nozizeptoren in den Spinalganglien.

Nozizeptoren erfassen nicht nur Schmerz- und Druckreize, sondern können auch die Anwesenheit mancher pathogener Bakterien, entweder direkt oder über deren Toxine erfassen. Andere Bakterien wiederum setzen Substanzen frei, die Schmerzsignale blockieren, um nicht entdeckt zu werden. Das scheint auch bei Bacillus anthracis der Fall zu sein.

Im Experiment zeigte sich nach Injektion der Toxine eine verminderte Weiterleitung von Schmerzreizen. Die Forscherinnen und Forscher führen diese Beobachtung zum einen auf die hochaffine Bindung der Toxin-Komponenten an den Rezeptor ANTXR2 zurück, welcher von bestimmten Neuronen der Spinalganglien gebildet wird. Zum anderen führte die Verabreichung von PA und EF in sensorischen Neuronen der Maus und in einem Modell menschlicher pluripotenter Stammzellen zu einer Modulation des Signalwegs der Proteinkinase A. In der Folge kommt es zu einer Dämpfung der Reizweiterleitung im Rückenmark.

Basierend auf diesen Ergebnissen könnten neuartige Schmerzmittel entwickelt werden. »Es besteht immer noch ein großer klinischer Bedarf an der Entwicklung von nicht-opioiden Schmerztherapien, die nicht süchtig machen, aber den Schmerz wirksam unterdrücken«, erläutert Nicole Young, Erstautorin der Studie und Forschungsstipendiatin der Harvard Medical School in einer Pressemitteilung des Instituts. »Unsere Experimente zeigen, dass eine Strategie, zumindest experimentell, darin bestehen könnte, mit diesem bakteriellen Toxin gezielt Schmerzneuronen anzugreifen.« Weitere Studien, die klären, inwiefern sich Milzbrand-Toxine für eine Behandlungsoption in der Schmerztherapie eignen, stehen noch aus.