Новое исследование узнало, почему африканский голый слепыш (Heterocephalus glaber) не испытывает боли, когда подвергнуто кислоты. Африканский голый слепыш является одним из самых необычных млекопитающих в мире. Они живут в большом метрополитене групп в темных узких норах, где углекислый газ (CO2) уровни чрезвычайно высок.
CO2 преобразовывается в кислоту в тканях тела, постоянно стимулирующую рецепторы боли.Однако следователи Макса Центр Дельбрюка Молекулярной Медицины (MDC), Берлин-Buch обнаружил, что у африканских голых слепышей есть измененный ионный канал в их датчиках боли, инактивированный, но кислота и делает их нечувствительными к этому типу боли. По словам доктора Ивана Сент-Джона Смита и профессора Гэри Льюина, адаптация животных к их чрезвычайной среде в течение развития является причиной этой нечувствительности боли.
Ионный канал натрия Nav1.7 жизненно важен для передачи болезненной стимуляции к мозгу. Канал активирует импульс нерва (потенциал действия) в клетках чувствительного нерва рецепторов боли. Эти клетки, найденные в сигналах боли подачи кожи к мозгу.
Блокаторы ионного канала натрия в форме местных обезболивающих уже используются Дантистами, однако эти блокаторы предназначаются для всех ионных каналов натрия, не просто Nav1.7. Люди с поврежденными ионными каналами Nav1.7 в результате генетической мутации не испытывают боли, несмотря на то, что это опасно как инфекции, и небольшие ушибы могут остаться незамеченными, который может часто приводить к серьезным последствиям.Для африканского голого слепыша эта нечувствительность боли к кислоте является ясно преимуществом выживания, поскольку никакие другие млекопитающие не могут выдержать высокий уровень CO2.
Обычно, высокий уровень CO2 и кислоты вызывает болезненные ожоги и активирует воспаление у всех млекопитающих, включая людей. Высокие концентрации кислоты могут быть найдены в ткани людей, страдающих с воспалительными поражениями сустава, такими как ревматизм.
В ткани эти высокие кислотные уровни вызывают рецепторы боли.Предшествующее расследование профессором Льюином нашло, что несмотря на то, что африканские голые слепыши нечувствительны к вызванной кислотой боли, они так же чувствительны к высокой температуре и давлению как мыши. В американском журнале Science доктор Сент-Джон Смит и профессор Льюин показывают, что как другие млекопитающие, включая людей и мышей, у африканских голых слепышей также есть ионный канал Nav1.7. Из-за этого, команды намереваются исследовать функцию ионного канала Nav1.7 у африканского голого слепыша и в чувствительных нервах мыши, чтобы узнать, отличается ли функция Nav1.7 между этими двумя млекопитающими.
В текущем расследовании команда нашла, что ионный канал африканских голых слепышей отличается в форме и структуре что ионный канал Nav1.7 мыши или людей. Ионные каналы являются белками, составленными из аминокислот, проект которых закодирован генами.
У голого слепыша существует три аминокислоты в ионном канале Nav1.7, отличающиеся тем по всем другим млекопитающим. Эти три измененных белковых подгруппы у голого слепыша вызывают чрезвычайное ухудшение или блокирование ионного канала Nav1.7 кислотой. Несмотря на то, что этот феномен может быть замечен в ионном канале Nav1.7 людей и мышей, это столь слабо, что передача сигналов боли только разрушена.Однако, у африканского голого слепыша этот измененный ионный канал достаточно к передаче блока-сигнала.
Согласно команде, причина этой альтерации ионного канала Nav1.7 происходит из-за адаптации млекопитающего в течение развития к высокоуглеродистым уровням диоксида в их среде обитания, поэтому они стали нечувствительными к этому типу боли. Это также, почему невроциты этих млекопитающих, другие ионные каналы активируются кислотной стимуляцией, которая обычно вызывала бы датчики боли.Исследователи также расшифровали структуру гена для ионного канала Nav1.7 у нескольких других млекопитающих, таких как усаживающаяся на насест полость микролетучая мышь (Myotis lucifigus), летучая мышь, живущая в аналогичной среде и показывающая сопоставимый генный вариант.
Как голый слепыш, усаживающаяся на насест дерево мегалетучая мышь (Pteropus vampyrus) живет в многочисленных группах, несмотря на то, что этому не подвергают никакого давления углекислого газа. Следователи объясняют, это указывает, что несвязанные разновидности, живущие в подобных окружающих условиях, развивают подобные черты в течение развития.
Это означает, что для голого слепыша, и возможно усаживающаяся на насест полость микролетучая мышь, углекислый газ и кислота не могут активировать боль.Значение для людей с воспалительными заболеваниями?Фармацевтическая промышленность в настоящее время работает, чтобы развить маленькие молекулы, которые затруднят этот ионный канал для людей, страдающих с воспалительным заболеванием, ионный канал которого постоянно активируется.
Результаты исследования из лаборатории профессора Льюина, мог бы помочь исследователям развить маленькие молекулы, специфично блокирующие этот измененный ионный канал.