Другое обличье ботокса – оказывает ли ботулотоксин воздействие на мозг?

Инъекции ботокса для разглаживания морщин на лице долгое время считались косметической и исключительно безопасной процедурой. Голливуд ввел эту практику в массы, и мы даже не задумываемся о том, что в основе омолаживающего укола лежит небезопасный яд, а зона его воздействия находится слишком близко к головному мозгу.  

Впрочем, потребительская лихорадка – не помеха научным исследованиям.

Что такое ботокс

Ботокс – это торговое название ботулотоксина типа А, одного из самых известных смертельных ядов. Этот токсин относится к так называемым нейротоксинам, то есть его главной мишенью является нервная система. Он вырабатывается клостридиями – спорообразующими бактериями, которые широко распространены в земле, воде, растениях и животных.

В зависимости от вида, клостридии попадают в организм различными способами и вызывают различные заболевания.

Так, пищевой ботулизм вызывается видом Clostridium botulinum, которая вырабатывает токсин в пище, а раневой ботулизм вызывается ею же, но уже при попадании в рану. Также к пищевому отравлению может приводить и заражение Clostridium perfringens, которая вырабатывает токсин в кишечнике.

Столбняк развивается при попадании в рану Clostridium tetani, а Clostridioides difficile способны размножаться даже после применения антибиотиков и продуцировать токсины, которые становятся причиной антибиотико-ассоциированного Clostridioides difficile-индуцированного колита. Еще одним следствием клостридиозной инфекции может быть газовая гангрена.

Несмотря на такой «послужной список» как причины заболеваний, некоторые виды клостридий являются частью нормальной бактериальной флоры в толстой кишке и влагалище1.

Первые сомнения

Несмотря на изобилие клинических проявлений клостридиозов, ученых интересует вполне конкретный симптомокомплекс, возникающий при ботулизме. Ботулизм, часто приводящий к летальному исходу, обычно возникает вследствие раневой инфекции или употребления недоваренной или неправильно консервированной пищи. Токсин парализует мышцы, блокируя высвобождение ацетилхолина, основного нейромедиатора между нервами и мышцами.

Именно этот факт и заставил врачей продолжить исследования ботокса, ведь этот препарат использовался не только в косметологических целях – им быстро и эффективно лечили ряд неврологических заболеваний, а локальные инъекции ботулотоксина считались безопасными, поскольку не было доказательств наличия у него способностей распространять свое действие далее2.

Но в начале двухтысячных впервые прозвучали сомнения в том, что действие ботокса ограничено местом его введения. Так, исследования на грызунах показали, что токсин ретроградно транспортируется и даже трансцитируется в нейроны ЦНС. Ученые, изучавшие эту проблему, пришли к выводу, что пока невозможно сказать наверняка, посредством какого именно механизма ботулотоксин оказывает свое центральное действие – при помощи ретроградного транспорта, трансцитоза или обоих механизмов3.

Исследование, проведенное в 2015 году, подтвердило, что ботулинический нейротоксин типа А  вызывает не только длительную блокаду высвобождения медиатора из периферических нервных окончаний, но и обладает транспортными свойствами, аналогичными родительскому столбнячному нейротоксину. Также он может воздействовать как на задние, так и на вентральные рога спинного мозга, влияя на болевые пути и двигательный контроль4.

Еще одно исследование 2017 года шло от противного – оно рассматривало случаи восстановления двигательных функций после внутримышечной инъекции ботулинического нейротоксина, что нелегко объяснить только классическим механизмом действия нейротоксина в борьбе со спастичностью. Результатом его стало еще одно доказательство о наличии у ботокса, введенного локально, центрального действия5.

Изменение сенсорной карты

Помимо физических механизмов реализации центральных эффектов, продолжавшиеся исследования выявили и механизм косвенного воздействия ботулотоксина – оказывается, изменение сенсорной информации от денервированных мышц может привести к пластической реорганизации центральной нервной системы. Фактически, ученые обнаружили, что  инъекции ботокса в области лица перестраивают так называемую «сенсорную карту» рук в мозге. И тут встал вопрос, а не приводит ли многократное косметологическое лечение в течение многих лет (поскольку пациенты косметологов обычно «бегают» за своими волшебными уколами раз в несколько месяцев) к необратимым изменениям в мозге6.

Науке давно известно, что мозг обладает функцией пластичности  – то есть его нейронные сети и микроскопическая анатомия поддаются изменениям. Они физически меняются в ответ на ряд внешних воздействий. Например, у скрипачей карта мозга, отвечающая за пальцы, значительно больше, чем та же область у людей, на скрипке не играющих. А у недавно ослепших людей, изучающих шрифт Брайля, область коры, отвечающая за «читающий палец», значительно расширяется  за счет зрительной коры.

Карты мозга, соответствующие зонам рук и лица, расположены в сенсорной коре рядом друг с другом. После ампутации руки тактильные сигналы от лица обычно расширяются и смещаются в зону, недавно лишенную сенсорной информации от руки. Аналогично, у пациентов с параличом лицевого нерва наблюдается повышенная метаболическая активность в зоне руки сенсорной коры. Этот принцип, согласно которому корковое представительство одной части тела расширяется в ответ на травму другой части тела, хорошо известен медицине.

Врачи ожидали, что и в случае с инъекциями ботокса произойдет аналогичная ситуация – карты кисти увеличатся после паралича лица пациента, возникшего вследствие инъекции. Однако в реальности наблюдаемая картина была ровно противоположной2.

Это свидетельствует о том, что реорганизация коры головного мозга после паралича лицевого нерва, вызванного ботоксом, по сути отличается от той, которая наблюдается после потери функций вследствие ампутаций, повреждения лицевого нерва или инсульта. Ученые считают, что этот факт следует учитывать – так же, как мы, например, учитываем тот факт, что сознательное изменение выражения лица по принципу обратной связи вызывает нейронную активность в центральных цепях, лежащих в основе эмоций7.

Парадоксальную реакцию, которую наблюдают при инъекциях ботокса, ученые объясняют тем, что частичный паралич, вызванный ботулотоксином, лишает мозг сенсорной информации, которая обычно генерируется движением лба и лица. Еще более удивительно то, что после относительно небольшого снижения двигательной активности лица обе руки «теряют» соответствующую активность коры головного мозга. И эти изменения в перераспределении активности мозга зависят от дозы: чем больше инъекций, тем сильнее эффект2.

На данный момент доказательства наличия у ботулотоксина свойств воздействовать на ЦНС подтверждены клинически, нейрофизиологически и нейровизуализационно. Так, например, после внутримышечной инъекции радиоактивно меченого ботулотоксина типа А в икроножную мышцу кошки радиоактивность последовательно обнаруживалась в седалищном нерве, ипсилатеральных спинномозговых вентральных корешках и спинном мозге7.

Реорганизация же мозга рассматривается отдельно. Считается, что  она сама по себе может иметь дополнительный терапевтический эффект, а потому – нуждается в дальнейшем изучении.

Примечания

• 1. Общие сведения о клостридиальных инфекциях
• 2. a. b. c. How Facial Botox Changes Your Brain—Literally
• 3. Do the unintended actions of botulinum toxin at distant sites have clinical implications?
• 4. More than at the neuromuscular synapse: Actions of botulinum neurotoxin A in the central nervous system
• 5. Centrally mediated late motor recovery after botulinum toxin injection: Case reports and a review of current evidence
• 6. Altered cortical activation from the hand after facial botulinum toxin treatment
• 7. a. b. Central Effects of Botulinum Neurotoxin—Evidence from Human Studies