'Wasabi-receptorn' kan främja behandlingar för kronisk smärta
Scorpion-toxin riktar sig mot ”wasabi-receptorn”, en specifik receptor i nervceller som hjälper människor att reagera på wasabi, cigarettrök och miljöföroreningar. Enligt ny forskning innebär toxinets ovanliga verkningsmekanism att det kan hjälpa forskare att lära sig mer om kronisk smärta.
Forskare från University of California, San Francisco (UCSF) och University of Queensland i Brisbane, Australien, genomförde studien.
För forskningen isolerade forskarna ett gift som heter WaTx från den australiensiska Black Rock-skorpionens gift.
De upptäckte detta toxin när de undersökte giftdjursföreningar som kunde rikta sig mot wasabi-receptorn, som finns i hela kroppen i sensoriska nervceller.
Resultaten av studien visas i tidskriften Cell.
Hur skorpiontoxiner påverkar nerverna
Forskarnas mål med att isolera föreningar i gift var i slutändan att studera wasabi-receptorn, en sensorisk receptor som också kallas TRPA1.
Vid aktivering öppnas denna receptor och tillåter joner att strömma in i cellen, vilket utlöser smärta och inflammation.
"Tänk på TRPA1 som kroppens" brandlarm "för kemiska irriterande ämnen i miljön", säger John Lin King, doktorand i UCSF: s examensprogram för neurovetenskap och huvudförfattare till studien.
”När den här receptorn stöter på en potentiellt skadlig förening - specifikt en klass av kemikalier som kallas” reaktiva elektrofiler ”, som kan orsaka betydande skador på celler - aktiveras den för att meddela att du utsätts för något farligt som du behöver ta bort dig själv från. ”
Andra ämnen som innehåller elektrofiler som kan utlösa TRPA1 inkluderar cigarettrök och miljöföroreningar.
Dessa irriterande ämnen ger ett svar i luftvägarnas ytceller, vilket kan leda till inflammation och orsaka hosta och andningsproblem.
Kemikalier i specifika livsmedel, såsom wasabi, senap, ingefära, vitlök och lök, kan också generera ett svar i nervceller genom att rikta in denna receptor.
Hur wasabi-receptortoxinet är annorlunda
Även om skorpiontoxinet utlöser wasabi-receptorn på samma sätt som dessa andra ämnen, med samma ställen på receptorn, aktiverar den det på ett annat sätt. Denna mekanism var tidigare okänd.
Teamet fann att WaTx innehåller en viss aminosyrasekvens som gör det möjligt att passera direkt genom membranet i en cell in i dess inre. Detta är en ovanlig bedrift, av vilken få andra proteiner är kapabla.
Genom att tvinga sig in i cellen på detta sätt kringgår WaTx den typiska vägen som begränsar vad som kan komma in.
Efter att ha passerat genom cellmembranet fäster WaTx på samma plats på TRPA1 som föreningar från wasabi och andra irriterande ämnen riktar sig mot, men forskarna säger att det är "där likheterna slutar."
Medan WaTx bara utlöste smärta utlöste de andra föreningarna både smärta och inflammation.
Potential för att studera kronisk smärta
Forskarna anser att deras studie kan hjälpa till att förstå förståelsen av akut smärta, samt att klargöra sambandet mellan kronisk smärta och inflammation.
Före denna studie trodde forskarna att det inte fanns något sätt att skilja mellan kronisk smärta och inflammation inom en laboratoriemiljö, men denna forskning har visat att detta antagande är osant.
”Det var förvånande att hitta ett toxin som kan passera direkt genom membran. Detta är ovanligt för peptidtoxiner, säger Lin King.
"Men det är också spännande för om du förstår hur dessa peptider kommer över membranet kan du kanske använda dem för att bära saker - till exempel droger - in i cellen som normalt inte kan komma över membran."
John Lin King
På den noten förklarar Lin King att denna upptäckt kan leda till utvecklingen av nya, icke-opioida läkemedel för att behandla kronisk smärta.
