'Wasabi-reseptor' kan fremme behandlinger for kronisk smerte
Scorpion-toksin retter seg mot "wasabi-reseptoren", en spesifikk reseptor i nerveceller som hjelper mennesker å reagere på wasabi, sigarettrøyk og miljøgifter. Ifølge ny forskning betyr toksinets uvanlige virkningsmekanisme at det kan hjelpe forskere å lære mer om kronisk smerte.
Forskere fra University of California, San Francisco (UCSF) og University of Queensland i Brisbane, Australia, gjennomførte studien.
For forskningen isolerte forskerne et gift som heter WaTx fra giften til den australske Black Rock-skorpionen.
De oppdaget dette toksinet da de undersøkte giftstoffer i dyr som kunne målrette mot wasabi-reseptoren, som er tilstede i hele kroppen i sensoriske nerveceller.
Resultatene av studien vises i tidsskriftet Celle.
Hvordan skorpiontoksiner påvirker nerver
Forskernes mål med å isolere forbindelser i gift var til slutt å studere wasabi-reseptoren, en sensorisk reseptor som også kalles TRPA1.
Ved aktivering åpner denne reseptoren seg og lar ioner strømme inn i cellen, noe som utløser smerte og betennelse.
"Tenk på TRPA1 som kroppens 'brannalarm' for kjemisk irriterende stoffer i miljøet," sier John Lin King, doktorgradsstudent ved UCSFs nevrovitenskapelige kandidatprogram og hovedforfatter av studien.
"Når denne reseptoren støter på en potensielt skadelig forbindelse - spesielt en klasse kjemikalier kjent som" reaktive elektrofiler ", som kan forårsake betydelig skade på celler, blir den aktivert for å fortelle deg at du blir utsatt for noe farlig du trenger å fjern deg selv fra. ”
Andre stoffer som inneholder elektrofile stoffer som kan utløse TRPA1 inkluderer sigarettrøyk og miljøgifter.
Disse irriterende stoffene gir en respons i overflatecellene i luftveiene, noe som kan føre til betennelse og forårsake hosteanfall og pusteproblemer.
Kjemikalier i spesifikke matvarer, som wasabi, sennep, ingefær, hvitløk og løk, kan også generere en respons i nerveceller ved å målrette denne reseptoren.
Hvordan wasabi reseptortoksinet er annerledes
Selv om skorpiontoksinet utløser wasabi-reseptoren på samme måte som disse andre stoffene, ved å bruke de samme stedene på reseptoren, aktiverer den den på en annen måte. Denne mekanismen var tidligere ukjent.
Teamet fant at WaTx inneholder en bestemt sekvens av aminosyrer som gjør det mulig å passere direkte gjennom membranen til en celle og inn i dens indre. Dette er en uvanlig bragd, som få andre proteiner er i stand til.
Ved å tvinge seg inn i cellen på denne måten, omgår WaTx den typiske ruten som begrenser det som kan komme inn.
Etter å ha passert gjennom cellemembranen, fester WaTx seg til det samme stedet på TRPA1 som forbindelser fra wasabi og andre irriterende stoffer retter seg mot, men forskerne sier at det er "der likhetene ender."
Mens WaTx bare utløste smerte, utløste de andre forbindelsene både smerte og betennelse.
Potensial for å studere kronisk smerte
Forskerne føler at studien deres kan bidra til å forstå forståelsen av akutt smerte, samt å tydeliggjøre sammenhengen mellom kronisk smerte og betennelse.
Før denne studien trodde forskerne at det ikke var noen måte å skille mellom kronisk smerte og betennelse i laboratorium, men denne forskningen har vist at denne antagelsen er usann.
“Det var overraskende å finne et gift som kan passere direkte gjennom membraner. Dette er uvanlig for peptidtoksiner, sier Lin King.
"Men det er også spennende, for hvis du forstår hvordan disse peptidene kommer over membranen, kan du kanskje bruke dem til å bære ting - for eksempel medisiner - inn i cellen som normalt ikke kommer over membraner."
John Lin King
På dette notatet forklarer Lin King at denne oppdagelsen kan føre til utvikling av nye, ikke-opioide medisiner for å behandle kronisk smerte.
