Znajdź zawartość

Choć trudno w to uwierzyć, jeszcze niedawno nie wiedziano, jak zwierzęta wyczuwają i oceniają temperaturę. Wielkie postępy poczyniono w ciągu ostatnich 10 lat, kiedy to naukowcy odkryli 4 kanały jonowe wrażliwe na gorąco i dwa na zimno. Ciągle jednak pozostawało tajemnicą, w jaki sposób tylko 6 kanałów może objąć szeroki zakres temperatur i wykrywać niewielkie różnice — opowiada Jie Zheng z Wydziału Fizjologii i Biologii Błon na UC Davis School of Medicine. Zespół badawczy ujawnił, że w warunkach laboratoryjnych kultur komórkowych podjednostki poszczególnych kanałów jonowych mogą się zbierać i tworzyć nowe kanały. Jeśli przyjmiemy, że podobny proces zachodzi w normalnych komórkach, natrafiliśmy na ślad prawdopodobnego mechanizmu termowrażliwości, typowego dla wszystkich komórek zwierzęcych. Odkryliśmy, że kombinując na rozmaite sposoby podjednostki kanałów, otrzymamy dużo więcej niż 6 receptorów temperatury. Naukowcy zajmowali się kationoselektywnymi kanałami jonowymi TRP (ang. transient receptor potential). Jak się okazało, 6 z 20 kanałów odpowiadało za odczuwanie temperatury. "Konkluzja wcześniejszych badań była taka, że podjednostki różnych kanałów TRP [reagujących na ciepło i chłód — przyp. red.] nie gromadzą się razem". Amerykanie posłużyli się nową metodą, którą opracowano w 2006 roku. Wykorzystując bazujący na spektroskopii rezonansowy transfer energii wzbudzenia fluorescencji, mogli obserwować pod mikroskopem oddziaływania między podjednostkami kanałów jonowych. Dzięki temu byliśmy w stanie skupić się tylko na sygnałach z błony plazmowej. Co zobaczyliśmy? Podjednostki kanałów wrażliwych na gorąco łączyły się z podjednostkami innych ciepłolubnych kanałów. W ten sposób zamiast 4 mieliśmy 256 różnych kombinacji i nowych kanałów [...]. Teraz szukamy odpowiedzi na pytanie, czy rzeczywiście cechuje je różna wrażliwość temperaturowa. Wierzymy, że tak, ale musimy to wykazać. Ponieważ te same komórki reagują na temperaturę i ból, badania zespołu Zhenga mogą pomóc w opracowaniu nowych środków przeciwbólowych.

Naukowcy odkryli gen, którego uszkodzenie powoduje, że niektóre dzieci nie czują bólu. Wbrew pozorom taka sytuacja nie jest błogosławieństwem dla osób mających uszkodzony gen. Odczuwanie bólu jest niezbędne do przeżycia. Osoby, które mają uszkodzony gen bólu nie wiedzą, że się oparzyły, że złamały sobie nogę. Wielokrotnie gryzą się w policzki tak mocno, że wymagają później operacji plastycznej. Niektórzy odgryzają sobie część języka. Z reguły ludzie tacy żyją krócej, niż pozostali. Uczni odkryli, że u taki osób mutacji ulega gen SCN9A. Sygnał, który prowadzi do odczuwania bólu powstaje w zakończeniach komórek nerwowych. Stamtąd przesyłany jest do mózgu jako impuls elektryczny, w którego produkcji pośredniczą specyficzne białka zwane kanałami jonowymi. Są one wbudowane w błonę komórkową i przepuszczają tylko określone typy jonów. Informacja o bólu przesyłana jest za pomocą jonów sodu. U osób z mutacją SCN9A kanały jonowe nie otwierają się i nie przesyłają dalej sygnałów. Co ciekawe, osoby te odczuwają normalny dotyk, a nie czują jedynie bólu. Pierwsze raporty medyczne o istnieniu ludzi, którzy nie odczuwają bólu pochodzą z 1932 roku. Doniesiono wówczas o mężczyźnie, który zarabiał na życie pozwalając wbijać w siebie ostre przedmioty. Od tamtego czasu zanotowano nieliczne przypadki istnienia takich osób. Dotychczas jednak naukowcy nie wiedzieli, czemu przypisać taką anomalię. Mimo iż brak odczuwania bólu jest przekleństwem dla osób, u których występuje taka nieprawidłowość, naukowcy mają nadzieję, że odkrycie mutacji w SCN9A pozwoli na opracowanie lepszych środków przeciwbólowych.