Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Toksyna skorpiona działająca na „receptor wasabi” może pomóc rozwiązać zagadkę przewlekłego bólu
Toksyna skorpiona działająca na „receptor wasabi” może pomóc rozwiązać zagadkę przewlekłego

Naukowcy odkryli toksynę skorpiona, która łączy się z „receptorem wasabi”. Białko to aktywuje receptory występujące w układzie nerwowym, a jego aktywacja jest związana z uczuciem występującym po spożyciu wasabi lub płaczem pojawiającym się podczas krojenia cebuli. Ponieważ toksyna wywołuje reakcję na ból, naukowcy uważają, że można ją wykorzystać jako narzędzie do badania przewlekłego bólu i stanu zapalnego, co ostatecznie może doprowadzić do opracowania nowych rodzajów nieopioidowych leków przeciwbólowych.

 

Naukowcy wyizolowali z jadu australijskiego skorpiona Black Rock toksynę, będącą krótkim białkiem (lub peptydem), które nazwali „toksyną receptora wasabi” (WaTx). Odkrycie było następstwem prowadzonych systematycznie poszukiwań związków izolowanych z jadu zwierząt, które mogłyby aktywować receptor wasabi – oficjalnie nazwany TRPA1 („trip A1”), który jest osadzony w zakończeniach nerwów czuciowych w całym organizmie człowieka. Po aktywacji TRPA1 dochodzi do otwarcia kanału i przepływu jonów sodu oraz wapnia do komórki, co rozpoczyna kaskadę zdarzeń, wywołując ból i stan zapalny.

Autorzy badania porównują receptor TRPA1 do „alarmu przeciwpożarowego”, który włącza się w zetknięciu z chemicznymi substancjami drażniącymi występującymi w środowisku. Dobrym przykładem jest dym papierosowy i zanieczyszczenia środowiska (bogate w reaktywne elektrofile), które mogą aktywować TRPA1 w komórkach wyściełających drogi oddechowe organizmu, powodując napady kaszlu i przewlekły stan zapalny w obrębie układu oddechowego. Receptor może być również aktywowany przez substancje chemiczne obecne w pikantnych potrawach np. wasabi, papryczce chili, cebuli, musztardzie, imbirze czy czosnku.

Opisywana toksyna WaTx aktywuje receptor TRPA1 występujący jedynie u ssaków. Podobnie jak chociażby kapsaicyna, toksyna ta aktywuje ów receptor, jednak w zupełnie nowy, nieznany wcześniej sposób. Otóż w przeciwieństwie do większości związków działających na receptor TRPA1, WaTx nie przedostaje się do komórki w wyniku endocytozy, a zwyczajnie przenika przez błonę komórkową, bezpośrednio trafiając do wnętrza komórki. Nauka zna jedynie nieliczne związki o budowie aminokwasowej zdolne do takiego działania. Odkrycie to daje także bardzo obiecujące możliwości rozwoju farmakoterapii. Peptyd zdolny do bezpośredniego przenikania przez błony biologiczne może stać się doskonałym nośnikiem leków.

Po wejściu do komórki WaTx przyłącza się do miejsca na TRPA1 znanego jako „nić allosteryczna”. Jednak w przeciwieństwie do znanych już aktywatorów tego receptora nie powoduje, że kanał TRPA1 trzepocze na zmianę, otwierając się i zamykając się, pozwala więc na szybki napływ dodatnio naładowanych jonów Na i Ca do komórki i aktywację kaskady zdarzeń wywołujących ból. Taki mechanizm działania powoduje, że kanał w równym stopniu jest przepuszczalny dla sodu i wapnia, co powoduje aktywację procesów bólowych, ale nie dochodzi do inicjacji stanu zapalnego (zbyt mały napływ jonów Ca).

Wyniki te sugerują, że można oddzielić ochronną odpowiedź ostrego bólu od stanu zapalnego, który powoduje przewlekły ból. Odkrycie to rodzi zupełnie nowe spojrzenie na ostry ból oraz powiązanie przewlekłego bólu ze stanem zapalnym. Wiedza ta może w konsekwencji stać się inspiracją do opracowania zupełnie nowych, silnych leków przeciwbólowych niedziałających na receptory opioidowe.

Źródła

John V. Lin King, Joshua J. Emrick, Mark J.S. Kelly, Volker Herzig, Glenn F. King, Katalin F. Medzihradszky, David Julius. A Cell-Penetrating Scorpion Toxin Enables Mode-Specific Modulation of TRPA1 and Pain, Cell 2019; DOI: 10.1016/j.cell.2019.07.014. 

KOMENTARZE
news

<Wrzesień 2019>

pnwtśrczptsbnd
26
27
28
29
30
31
1
2
3
4
5
6
7
8
9
12
13
14
15
17
Biznes w Genach
2019-09-17 do 2019-09-17
18
Cancer Prevention 2020
2019-09-18 do 2019-09-18
21
22
27
28
29
2
Business Insider Trends Festival
2019-10-02 do 2019-10-03
4
BioNinja Challenge 2019
2019-10-04 do 2019-10-06
5
6
Newsletter