Γνωρίζετε την τοξίνη της αλλαντίασης; Οχι; Είστε βέβαιοι; Μήπως την ξέρετε με το «καλλιτεχνικό» της όνομα «μπότοξ»; H ουσία που βρίσκεται πίσω από τα αρυτίδωτα μέτωπα πολλών κυριών (αλλά και κυρίων, σύμφωνα με τις στατιστικές) είναι μία από τις ισχυρότερες νευροτοξίνες που υπάρχουν. Παρά δε την ευρεία εφαρμογή της για κοσμητικούς λόγους, οι επιστήμονες αγνοούσαν μέχρι πρότινος τον τρόπο με τον οποίο η τοξίνη αυτή εισέρχεται στα νευρικά κύτταρα και τα απενεργοποιεί (αν και ήταν γνωστός ο ακριβής τρόπος δράσης της μετά την είσοδό της στο κύτταρο). Επειδή όμως εκτός από φάρμακο εναντίον των ρυτίδων το μπότοξ μπορεί να είναι ένα από τα αποτελεσματικότερα όπλα βιολογικού πολέμου, η αναζήτηση αντιδότων του ήταν επιτακτική ανάγκη. Υστερα από δεκαετή προσπάθεια, ερευνητές του Ιατρικού Ινστιτούτου Howard Hughes στο Μέριλαντ των ΗΠΑ πέτυχαν να εντοπίσουν τον μοριακό δούρειο ίππο που επιτρέπει στο μπότοξ να περάσει τις πόρτες των νευρικών κυττάρων και έδωσαν ταυτόχρονα μια εξήγηση για τη θανατηφόρο αποτελεσματικότητά του.


Το επιστημονικό όνομα του μπότοξ είναι «τοξίνη της αλλαντίασης τύπου A» (botulinum neurotoxin Α) ή αλλαντοτοξίνη A. Πρόκειται για μία από τις επτά τοξίνες που παράγει το βακτήριο Clostridium botulinum (του οποίου το όνομα οφείλεται στην προτίμησή του να αναπτύσσεται στα αλλαντικά). Το αναερόβιο αυτό βακτήριο βρίσκεται στο έδαφος από όπου και μπορεί σχετικά εύκολα να απομονωθεί. H θανατηφόρος δόση της τοξίνης για τον άνθρωπο δεν είναι γνωστή, αλλά μπορεί να υπολογιστεί από πειράματα σε πρωτεύοντα θηλαστικά. Ετσι, θα αρκούσαν 0,09 ως 0,15 μικρογραμμάρια ενδοφλέβιας αλλαντοτοξίνης, 0,7 ως 0,9 μικρογραμμάρια εισπνεόμενης αλλαντοτοξίνης ή 70 μικρογραμμάρια αλλαντοτοξίνης λαμβανόμενης από του στόματος για να σκοτώσουν άτομο 70 κιλών. Υπολογίζεται δε ότι αεροζόλ αλλαντοτοξίνης το οποίο απελευθερώνεται από ένα σταθερό σημείο θα μπορούσε να σκοτώσει το 10% του πληθυσμού που εντοπίζεται σε ακτίνα μισού χιλιομέτρου από την πηγή. Ο θάνατος επέρχεται από ασφυξία η οποία αποδίδεται στην παράλυση του διαφράγματος.


Ολα τα παραπάνω μπορεί να είναι ανησυχητικά για μας τους κοινούς θνητούς, αλλά είναι ακριβώς τα επιθυμητά χαρακτηριστικά που καθιστούν την αλλαντοτοξίνη A ένα αποτελεσματικό βιολογικό όπλο για εκείνους που διαθέτουν πολεμικές διαθέσεις. Ετσι η ανακάλυψη του τρόπου εισόδου της τοξίνης στα β νευρικά κύτταρα εθεωρείτο ζωτικής σημασίας στον σχεδιασμό αντιδότων. Προς το παρόν υπάρχει ένας αντιορός, του οποίου μάλιστα η χορήγηση συνιστάται ακόμη και αν οι εργαστηριακές εξετάσεις που θα καταδεικνύουν την ύπαρξη της τοξίνης στον ανθρώπινο οργανισμό δεν έχουν ολοκληρωθεί. Οπως τονίζεται σε άρθρο ομάδας εμπειρογνωμόνων το οποίο δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Journal of the American Medical Association» (28 Φεβρ. 2001, Τόμος 285, Νο 8), αρκεί η κλινική εξέταση και η υποψία του γιατρού για δηλητηρίαση με αλλαντοτοξίνη προκειμένου να χορηγηθεί ο αντιορός σχετικά νωρίς και να περιοριστεί η έκταση των βλαβών.


Αν όμως οι ερευνητές γνώριζαν το μόριο το οποίο χρησιμοποιεί η αλλαντοτοξίνη A σαν κλειδί για να ανοίξει την πόρτα των νευρικών κυττάρων θα μπορούσαν να δημιουργήσουν ένα αντίδοτο πολύ πιο ισχυρό από τον αντιορό καθώς αυτό θα απαγόρευε εντελώς την είσοδο της τοξίνης στο νευρικό σύστημα. Για τη διερεύνηση αυτού του προβλήματος, αμερικανοί επιστήμονες του Ιατρικού Ινστιτούτου Howard Hughes χρησιμοποίησαν καλλιέργειες νευρικών κυττάρων ποντικού ώστε να έχουν άμεση πρόσβαση στα κύτταρα-στόχους της τοξίνης. Οπως αναφέρουν στο άρθρο τους, το οποίο δημοσιεύεται στο τεύχος της 16ης Μαρτίου 2006 της ηλεκτρονικής έκδοσης ScienceXpress, διαπίστωσαν ότι η τοξίνη εισερχόταν στα κύτταρα με τη βοήθεια των συναπτικών κυστιδίων, των κυστιδίων που μεταφέρουν νευροδιαβιβαστές στα σημεία επικοινωνίας των νευρικών κυττάρων.


Πηγαίνοντας τη μελέτη τους ένα βήμα πιο κάτω, οι αμερικανοί επιστήμονες απομόνωσαν την πρωτεΐνη των κυστιδίων πάνω στην οποία δεσμεύεται η αλλαντοτοξίνη A. Πρόκειται για την πρωτεΐνη SV2, ένα μέρος της οποίας εντοπίζεται στη μεμβράνη των κυστιδίων. Πάνω σε αυτό το σημείο δεσμεύεται (και μάλιστα με τρόπο μη αντιστρεπτό) η αλλαντοτοξίνη A, η οποία στη συνέχεια εισέρχεται στο κυστίδιο και τελικά στο νευρικό κύτταρο (τα συναπτικά κυστίδια «αδειάζουν» το περιεχόμενό τους στα νευρικά κύτταρα με τρόπο που έχει περιγραφεί από παλιά).


Προκειμένου να βεβαιωθούν ότι όντως η πρωτεΐνη SV2 ήταν το κλειδί που επέτρεπε στην αλλαντοτοξίνη A να εισέλθει στα νευρικά κύτταρα, οι αμερικανοί επιστήμονες δημιούργησαν ποντίκια από τα οποία έλειπε η SV2. Διαπίστωσαν όντως ότι τα νευρικά κύτταρα των ποντικών αυτών δεν μπορούσαν να προσλάβουν την αλλαντοτοξίνη A. Επιπροσθέτως, γενετικά τροποποιημένα ποντίκια από τα οποία έλειπε μέρος της πρωτεΐνης SV2 ζούσαν πολύ περισσότερο σε σχέση με τα κανονικά όταν τους χορηγούνταν θανατηφόρες ποσότητες αλλαντοτοξίνης A. Οπως δε εξηγούν οι αμερικανοί ερευνητές στο άρθρο τους, ο λόγος για τον οποίο η αλλαντοτοξίνη A είναι τόσο αποτελεσματική οφείλεται στο γεγονός ότι το περιεχόμενο των συναπτικών κυστιδίων απελευθερώνεται μόνο σε ζωντανά νευρικά κύτταρα. Με άλλα λόγια, όταν ένα νευρικό κύτταρο έχει λάβει ικανές ποσότητες τοξίνης και έχει νεκρωθεί, αυτό αδυνατεί να προσλάβει περισσότερη και η τοξίνη λαμβάνεται από επόμενο ζωντανό κύτταρο. Ετσι δεν πάει χαμένο ούτε ίχνος τοξίνης!


Βασισμένοι στα νέα δεδομένα, οι επιστήμονες θα προσπαθήσουν να παρασκευάσουν αποτελεσματικά αντίδοτα στην αλλαντοτοξίνη A ή, αν προτιμάτε, στο μπότοξ. Ωσπου να συμβεί αυτό όμως, σιγουρευτείτε ότι «σβήνετε» τις ρυτίδες σας με τη βοήθεια ικανών χεριών…


H πρώτη επίσημη αναφορά χρήσης της αλλαντοτοξίνης A ως βιολογικού όπλου προέρχεται από την Ιαπωνία: όταν οι Ιάπωνες είχαν καταλάβει τη Μαντσουρία στη δεκαετία του ’30, συνήθιζαν να απαλλάσσονται από τους αιχμαλώτους που φυλάκιζαν προσθέτοντας στο φαγητό τους καλλιέργειες Clostridium botulinum (Geissler Ε., Moon JE. «Biological and Toxin Weapons: Research, Development and Use From the Middle Ages to 1945». New York, ΝΥ: Oxford University Press; 1999).


* Κατά τη διάρκεια του B’ Παγκοσμίου Πολέμου και εν όψει της απόβασης στη Νορμανδία, πάνω από ένα εκατομμύριο δόσεις αντιορού είχαν παρασκευαστεί στα εργαστήρια του αμερικανικού στρατού έπειτα από πληροφορίες ότι οι Γερμανοί είχαν δημιουργήσει βιολογικά όπλα βασισμένα στην αλλαντοτοξίνη A. (Cochrane RC. «History of the Chemical Warfare Service in World War ΙΙ (1 July 1940 – 15 August 1945)».


* H αλλαντοτοξίνη A ήταν ένας από τους παράγοντες βιολογικού πολέμου που δοκιμάστηκαν από σοβιετικούς επιστήμονες σε νησί της λίμνης Αράλης (Bozheyeva G, Kunakbayev Υ, Yeleukenov D. «Former Soviet Biological Weapons Facilities in Kazakhstan: Past, Present and Future». Monterey, Calif: Center for Nonproliferation Studies, Monterey Institute of International Studies; June 1999:1-20).


* Αεροζόλ αλλαντοτοξίνης A χρησιμοποιήθηκε τουλάχιστον σε τρεις περιπτώσεις μεταξύ 1990 και 1995 για τις τρομοκρατικές επιθέσεις που πραγματοποίησε η ιαπωνική αίρεση Aum Shinrikyo στο Τόκιο. Οι επιθέσεις πάντως δεν είχαν το αναμενόμενο αποτέλεσμα εξαιτίας της κακής παρασκευής του αεροζόλ (Tucker JB, «Toxic Terror: Assessing the Terrorist Use of Chemical and Biological Weapons». Cambridge, Mass: ΜΙΤ Press; 2000).