Обнаружен новый механизм в способности голых грызунов выдерживать боль.
Голая крыса стала невероятной медийной звездой в 2008 году, когда исследователи показали, что она обладает высокой устойчивостью к определенным видам боли. Физиолог Гари Левин из Центра молекулярной медицины имени Макса Дельбрюка в Берлине, биолог Томас Парк из Университета Иллинойса в Чикаго и их коллеги обнаружили, что странно выглядящие розовые бесшерстные существа нечувствительны к кислоте и капсаицину, веществу, которое содержится в перцах чили и придает им резкую остроту. Команда Левина в настоящее время исследовала целый ряд родственников крыс-кротов, показав, что голая разновидность не единственная, устойчивая к боли. Исследование раскрывает ранее неизвестный трюк для отключения этого ощущения, который может привести к разработке новых болеутоляющих препаратов.
По словам физиолога Гари Левина, голая крыса-крот - это оригинальный вид крыс-кротов, из которого многие другие развивались в различных частях Африки. Такое разнообразие среды обитания делает кротовых крыс идеальной группой животных для изучения.
"Заселяя Африку, они, вероятно, вступали в контакт со всевозможными средами обитания",
- говорит Гари Левин.
"Мы хотели узнать: являются ли эти особые свойства голых крыс-кротов чем-то, что есть у всех африканских крыс-кротов, или они имеют какое-то отношение к окружающей среде, с которой они сталкиваются?".
Исследования чувствительности к боли крыс-кротов
В исследовании, опубликованном не так давно в Интернете в журнале Science, группа ученых оценила реакции восьми видов крыс-кротов и двух других видов грызунов на три вещества, которые обычно вызывают боль: кислота, капсаицин и аллил изотиоцианат (AITC), вещество, которое содержится в васаби и дает горчице ее огненную остроту. Когда исследователи вводили эти вещества в лапы одного из животных, те, кто испытывал боль, лизали или щелкали конечностью. В дополнение к голой крысе-кроту, два других вида (крыса-крот и восточноафриканская корневая крыса) были устойчивы к кислоте, а один другой (натальная крыса-крот) был устойчив к капсаицину. Хайвельдская кротовая крыса, названная в честь восточно-африканского региона, где она обитает, была единственным видом, невосприимчивым к аллил изотиоцианату.
"Абсолютно примечательно, что пять из изученных видов, как оказалось, имели явный сенсорный дефицит",
- говорит нейробиолог Йорг Гранл из Университета Дюка, который не принимал участия в исследовании.
Исследователи провели серию экспериментов на хайвельдской кротовой крысе с целью изучения ее устойчивости к аллил изотиоцианату. Их результаты выявили ранее неизвестный механизм подавления боли, включающий в себя один ген, кодирующий ионный канал, который, при высокой активности, предотвращает обстрел чувствительных к боли нейронов. Эта активность придает животным очень специфическую устойчивость, предположительно потому, что она ограничена клетками, которые чувствуют аллил изотиоцианат. Но исследователи могут нацелиться на этот канал в целом, где бы они его ни нашли, потенциально открывая совершенно новый класс обезболивающих средств.
"Наши открытия могут привести к программе обнаружения наркотиков, которая попытается создать молекулы, повышающие функцию этого канала",
- говорит эксперт Гари Левин.
Исследователи приступили к расчленению генетических и молекулярных механизмов, лежащих в основе этой поразительной вариации генов и ничем не объяснимой внезапной нечувствительности некоторых видов кротовых крыс к боли. Они взяли образцы тканей из спинного мозга и спинных корневых ганглиев (пучки нейронов спинного мозга, которые передают информацию о боли) всех подопытных видов крыс и измерили активность почти 7000 генов. Ученые обнаружили признаки нормального комплемента нейронов для обнаружения болевых раздражителей у каждого вида. А специализированные белки, называемые ионными каналами, которые активировались капсаицином или аллил изотиоцианатом, присутствовали на сходных уровнях во всех видах - предполагая, что болеутоляемость - это не просто случай отсутствия соответствующих детекторов.
Продолжение следует.
