En familj av antibiotika som innehåller penicillin kan bidra till att förhindra nervskador och död i en mängd olika neurologiska sjukdomar, inklusive Lou Gehrig sjukdom, demens, stroke och epilepsi, Johns Hopkins har forskare funnit.
De antibiotika "positiva effekter, som upptäcktes i experiment i labbet och möss, är relaterade till deras förmåga att döda bakterier, forskarna rapport i januari 6 nummer av Nature. Istället droger brusspärren den farliga sidan av en hjärna kemikalie som kallas glutamat genom att slå på minst en gen och därmed öka antalet "motorvägar", eller transportörer, som tar bort glutamat från nerver.
"Det skulle vara oerhört tidigt för patienterna att be om eller ta antibiotika på egen hand", säger studiens ledare, Jeffrey Rothstein, MD, Ph.D., chef för Robert Packard Centrum för ALS-forskning vid Johns Hopkins och en professor i neurologi och neurovetenskap. "Bara en klinisk studie kan visa om något av dessa antibiotika kan hjälpa till och är säker om det tas under lång tid."
Hos möss konstruerad för att utveckla motsvarande Lou Gehrig sjukdom, dagliga injektioner av ett antibiotikum kallat ceftriaxon, började precis som symtom tenderar att ytan, försenad både nervskador och symtom och förlängd överlevnad med 10 dagar jämfört med obehandlade djur. Lou Gehrig sjukdom eller amyotrofisk lateralskleros (ALS), hos människor orsakar progressiv svaghet och förlamning och slutar i döden, vanligtvis inom tre till fem år efter diagnos.
"Vi är mycket entusiastiska över dessa droger förmåga", säger Rothstein. "De visar för första gången att narkotika, inte bara genteknik, kan öka antalet av specifika transportörer i hjärnceller. Eftersom vi studerar ALS, testade vi droger i en musmodell av sjukdomen, men detta är mycket större än ALS. Detta tillvägagångssätt har potentiella tillämpningar inom många neurologiska och psykiatriska tillstånd som uppstår onormal kontroll av glutamat. "
En stor, multicenter klinisk studie planeras till våren kommer att avgöra den bästa dosen av och tidsplan för ceftriaxon hos personer med ALS, och kommer att mäta om de kända riskerna med långvarig antibiotikabehandling är värt det, säger han. Drogen är för närvarande godkänt av amerikanska Food and Drug Administration och används för att behandla bakteriella infektioner i hjärnan.
Mer än ett dussin av penicillin släktingar, som kallas betalaktamantibiotika, var bland skyddande läkemedel identifieras med en National Institutes of Health-finansierat projekt för att skärmen 1040 Food and Drug Administration-godkända läkemedel för nya användningsområden. Den nyfunna förmåga av dessa antibiotika för att aktivera glutamat transportörer och för att skydda nerver och droger "potentiell terapeutisk användning i neurologiska sjukdomar, omfattas av patentansökningar som innehas av Rothstein och Johns Hopkins och licensieras till Ruxton Pharmaceuticals Inc.
Av antibiotika, skyddad penicillin nervceller bäst i laboratorium rätter, men ceftriaxon hade bäst resultat i möss, förmodligen för att det lättare passerar in i hjärnan från blodet, forskarna rapporten.
Rothstein och hans kollegor bestämt att antibiotika "förmån härrör från deras nyligen erkänd effekt på glutamat är Jekyll-och-Hyde effekter. I hjärnan, hetsar glutamat normalt nerver så att elektriska signaler kan resa från en till nästa. Men för mycket av den kemiska kan överstimulerar och döda nerver, en faktor i ALS och vissa andra sjukdomar.