'Wasabi-receptor' kan fremme behandling af kroniske smerter
Scorpion-toksin retter sig mod "wasabi-receptoren", en specifik receptor i nerveceller, der hjælper mennesker med at reagere på wasabi, cigaretrøg og miljøforurenende stoffer. Ifølge ny forskning betyder toksinets usædvanlige virkningsmekanisme, at det kan hjælpe forskere med at lære mere om kronisk smerte.
Forskere fra University of California, San Francisco (UCSF) og University of Queensland i Brisbane, Australien, gennemførte undersøgelsen.
Til forskningen isolerede forskerne et toksin kaldet WaTx fra giftet fra den australske Black Rock-skorpion.
De opdagede dette toksin, da de forskede på giftdyrsforbindelser, der kunne målrette mod wasabi-receptoren, som er til stede i hele kroppen i sensoriske nerveceller.
Resultaterne af undersøgelsen vises i tidsskriftet Celle.
Hvordan skorpionstoksiner påvirker nerverne
Forskernes mål med at isolere forbindelser i gift var i sidste ende at undersøge wasabi-receptoren, en sensorisk receptor, der også kaldes TRPA1.
Efter aktivering åbner denne receptor sig og tillader ioner at strømme ind i cellen, hvilket udløser smerte og betændelse.
"Tænk på TRPA1 som kroppens 'brandalarm' for kemiske irriterende stoffer i miljøet," siger John Lin King, en doktorand i UCSF's neurovidenskabelig kandidatprogram og hovedforfatter af undersøgelsen.
”Når denne receptor støder på en potentielt skadelig forbindelse - specifikt en klasse af kemikalier kendt som 'reaktive elektrofiler', som kan forårsage betydelig skade på celler - aktiveres den for at fortælle dig, at du udsættes for noget farligt, som du har brug for fjern dig selv fra. ”
Andre stoffer indeholdende elektrofile stoffer, der kan udløse TRPA1, inkluderer cigaretrøg og miljøforurenende stoffer.
Disse irriterende stoffer frembringer et respons i overfladecellerne i luftvejene, hvilket kan føre til betændelse og forårsage hosteanfald og åndedrætsproblemer.
Kemikalier i specifikke fødevarer, såsom wasabi, sennep, ingefær, hvidløg og løg, kan også generere et respons i nerveceller ved at målrette denne receptor.
Hvordan wasabi-receptortoksinet er forskelligt
Selvom scorpiontoksinet udløser wasabi-receptoren på samme måde som disse andre stoffer, ved hjælp af de samme steder på receptoren, aktiverer den den på en anden måde. Denne mekanisme var tidligere ukendt.
Holdet fandt ud af, at WaTx indeholder en bestemt sekvens af aminosyrer, der gør det muligt at passere direkte gennem en celles membran ind i dets indre. Dette er en usædvanlig bedrift, som kun få andre proteiner er i stand til.
Ved at tvinge sig ind i cellen på denne måde omgår WaTx den typiske rute, der begrænser, hvad der kan komme ind.
Efter at have passeret gennem cellemembranen binder WaTx sig til det samme sted på TRPA1, som forbindelser fra wasabi og andre irriterende stoffer retter sig mod, men forskerne siger, at det er "hvor lighederne slutter."
Mens WaTx kun udløste smerte, udløste de andre forbindelser både smerte og betændelse.
Potentiale for at studere kroniske smerter
Forskerne mener, at deres undersøgelse kan hjælpe med at fremme forståelsen af akut smerte samt at afklare sammenhængen mellem kronisk smerte og betændelse.
Forud for denne undersøgelse mente forskerne, at der ikke var nogen måde at skelne mellem kronisk smerte og betændelse inden for laboratorieindstillinger, men denne undersøgelse har vist, at denne antagelse er usand.
”Det var overraskende at finde et toksin, der kan passere direkte gennem membraner. Dette er usædvanligt for peptidtoksiner, ”siger Lin King.
"Men det er også spændende, for hvis du forstår, hvordan disse peptider kommer over membranen, kan du muligvis bruge dem til at bære ting - f.eks. Medicin - ind i cellen, der normalt ikke kan komme over membraner."
John Lin King
På den note forklarer Lin King, at denne opdagelse kan føre til udvikling af nye, ikke-opioide medicin til behandling af kronisk smerte.
