nl.3b-international.com
Waarom voelt de Afrikaanse naakte mol-rat geen pijn met zuur
Een nieuwe studie heeft ontdekt waarom de Afrikaanse naakte mol-rat (Heterocephalus-glaber) geen pijn ervaart bij blootstelling aan zuur. De Afrikaanse naakte molrat is een van de meest ongewone zoogdieren ter wereld. Ze leven in grote groepen ondergronds in donkere, smalle holen waar de CO2-niveaus extreem hoog zijn. CO2 wordt omgezet in zuren in lichaamsweefsels, die voortdurend pijnreceptoren stimuleren.
Onderzoekers van het Max Delbrück Centrum voor Moleculaire Geneeskunde (MDC) Berlin-Buch hebben echter ontdekt dat Afrikaanse naakte molratten een veranderd ionenkanaal hebben in hun pijnsensoren dat is geïnactiveerd maar zuur en ze ongevoelig maakt voor dit soort pijn. Volgens Dr. Ewan St. John Smith en professor Gary Lewin is de aanpassing van dieren aan hun extreme omgeving gedurende de evolutie de reden voor deze pijnongevoeligheid.
Het Nav1.7 natriumionkanaal is van vitaal belang voor het overbrengen van pijnlijke stimulatie naar de hersenen. Het kanaal activeert een zenuwimpuls (actiepotentiaal) in de sensorische zenuwcellen van de pijnreceptoren. Deze cellen die in de huidvoedingspijn worden gevonden, signaleren de hersenen. Natriumionenkanaalblokkers in de vorm van lokale anesthetica worden al gebruikt door tandartsen, maar deze blokkers zijn gericht op alle natriumionkanalen, niet alleen Nav1.7. Personen met beschadigde Nav1.7 ionkanalen als gevolg van genetische mutatie ervaren geen pijn, hoewel dit gevaarlijk is, omdat infecties en kleine verwondingen onopgemerkt kunnen blijven, wat vaak tot ernstige gevolgen kan leiden.
Voor de Afrikaanse naakte mol-rat is deze pijnongevoeligheid voor zuur duidelijk een overlevingsvoordeel, omdat geen andere zoogdieren de hoge niveaus van CO2 kunnen weerstaan. Gewoonlijk veroorzaken hoge niveaus van CO2 en zuur pijnlijke brandwonden en activeren ze ontstekingen bij alle zoogdieren, inclusief de mens. Hoge concentraties van zuur kunnen worden gevonden in het weefsel van individuen die lijden aan inflammatoire gewrichtsaandoeningen, zoals reuma. In het weefsel activeren deze hoge zuurniveaus de pijnreceptoren.
Een eerder onderzoek door professor Lewin vond dat hoewel Afrikaanse naakte mol-ratten ongevoelig zijn voor zuur-geïnduceerde pijn, ze net zo gevoelig zijn voor warmte en druk als muizen. In het Amerikaanse tijdschrift Science onthullen Dr. St. John Smith en professor Lewin dat, net als andere zoogdieren, inclusief mensen en muizen, Afrikaanse naakte mol-ratten ook het Nav 1.7-ionkanaal hebben. Daarom wilde het team de functie van het Nav1.7-ionenkanaal in de Afrikaanse naakte molrat en in de sensoriële zenuwen van de muis onderzoeken om na te gaan of de functie van Nav1.7 verschilt tussen de twee zoogdieren.
In het huidige onderzoek ontdekte het team dat het ionenkanaal van de Afrikaanse naakte mol-ratten verschillend is in vorm en structuur die het Nav1.7 ionkanaal van de muis of van mensen. Ionenkanalen zijn eiwitten die bestaan ??uit aminozuren, waarvan de blauwdruk door de genen wordt gecodeerd. In de naakte mol-rat zijn er drie aminozuren in het Nav 1.7-ionkanaal die verschillen van die in alle andere zoogdieren. Deze drie gewijzigde eiwitsubeenheden in de naakte mol-rat veroorzaken extreme stoornissen of blokkering van het Nav1.7 ionkanaal door zuur. Hoewel dit verschijnsel kan worden gezien in het Nav1.7-ionenkanaal van mensen en muizen, is het zo zwak dat transmissie van pijnsignalen nauwelijks wordt verstoord.
In de Afrikaanse naakte mol-rat is dit veranderde ionenkanaal echter voldoende om de signaaloverdracht te blokkeren. Volgens het team is de oorzaak van deze verandering in het Nav1.7-ionkanaal te wijten aan de aanpassing van het zoogdier in de loop van de evolutie aan de hoge koolstofdioxidegehalten in hun habitat, en daarom zijn ze ongevoelig geworden voor dit soort pijn. Dit is ook de reden waarom de zenuwcellen van deze zoogdieren andere ionkanalen worden geactiveerd door zuurstimulatie die meestal pijnsensoren zou veroorzaken.
Onderzoekers hebben ook de structuur van het gen voor het Nav1.7-ionkanaal gedecodeerd in verschillende andere zoogdieren, zoals de grotroosterende microbat (Myotis lucifigus), een vleermuis die in een vergelijkbare omgeving leeft en een vergelijkbare genvariant laat zien. Net als de naakte molrat leeft de megabat met bomen (Pteropus vampyrus) in grote groepen, hoewel hij niet wordt blootgesteld aan kooldioxidedruk. De onderzoekers leggen uit dat dit aangeeft dat niet-verwante soorten die in vergelijkbare omgevingsomstandigheden leven in de loop van de evolutie vergelijkbare eigenschappen ontwikkelen. Dit betekent dat voor de naakte mol-rat, en misschien de grot-roosterende microbat, koolstofdioxide en zuur geen pijn kunnen activeren.
Betekenis voor personen met ontstekingsziekten?
De farmaceutische industrie werkt momenteel aan de ontwikkeling van kleine moleculen die dit ionkanaal zullen belemmeren voor personen die lijden aan een inflammatoire aandoening, waarvan het ionenkanaal continu wordt geactiveerd. Bevindingen uit het laboratorium van professor Lewin kunnen onderzoekers helpen bij het ontwikkelen van kleine moleculen die specifiek dit veranderde ionkanaal blokkeren.
Geschreven door Grace Rattue
NHS moet binnen vijf jaar opnieuw worden hervormd, VK
Over vijf jaar zal de NHS opnieuw moeten worden hervormd, waarschuw de redactie van drie toonaangevende publicaties over gezondheidszorg. Bovendien vragen ze een publiek debat over de toekomst van de NHS om "iets goed te redden" van de "schadelijke" hervormingen van de overheid. Volgens een tweede BMJ-rapport dat de rekening voor gezondheidszorg en sociale zorg afkeurt, zou het nu meer dan £ 1 miljard besparen in 2013.
Biotron's Hepatitis C-medicijn toont belofte in fase 2A-studie
Het Australische geneesmiddelenontwikkelingsbedrijf Biotron Limited (ASX: BIT) heeft de resultaten bekendgemaakt van zijn baanbrekende fase 2a-studie van zijn leidende kandidaat-geneesmiddel, BIT225 bij met Hepatitis C-virus (HCV) geïnfecteerde patiënten. BIT225 is een geneesmiddel op kleine schaal dat oraal wordt toegediend en is de eerste in een nieuwe klasse van direct werkende antivirale geneesmiddelen voor HCV.
