کشف عملکرد جدید یک پروتئین در تسکین درد مزمن

01

از 02

جهش، گیرنده‌های درد را حساس می‌کند

در راستای مطالعۀ این ارتباط، سانچز-کارانزا دو نمونه موش را اصلاح ژنتیکی کرد، که هر کدام حامل نسخه‌ای متفاوت از پروتئین PIEZO2 جهش‌یافته بودند. او انتظار داشت که گیرنده‌های لمسی این موش‌ها حساسیت شدید داشته باشند. در آزمایش‌های زیست‌شناسی سلولی، تیم تحقیقاتی او کشف کرد که جهش‌های PIEZO2 تأثیر قدرتمندی بر فعالیت کانال یونی دارند. به عنوان مثال، یک جهش باعث می‌شود کانال با 10 برابر نیروی کمتر نسبت به کانال‌های معمولی غیر جهش‌یافته باز شود.

سانچز-کارانزا و همکارانش با استفاده از روش‌های الکتروفیزیولوژیکی توسعه‌ یافته در آزمایشگاه لوین، فعالیت الکتریکی را در نورون‌های حسی جدا شده از موش‌های مهندسی‌ ژنتیکی‌ شده، اندازه‌گیری کردند. آنها به این نتیجه رسیدند که علاوه بر حساس کردن گیرنده‌های لمسی، جهش‌ها گیرنده‌های درد (نورون‌هایی که محرک‌های مکانیکی دردناک را تشخیص می‌دهند) را به طور چشمگیری نسبت به محرک‌های مکانیکی حساس‌تر کردند.

علاوه بر این، محققان دریافتند که گیرنده‌های درد توسط محرک‌های مکانیکی فعال می‌شوند که تجربۀ آن اغلب به صورت لمس سبک است.

سانچز-کارانزا توضیح داد: «گیرنده‌های درد در موش‌های این مطالعه توسط سطوحی از نیروی مکانیکی که اغلب به صورت یک لمس است، تحریک می‌شوند. آنها فوق‌العاده حساس بودند.»

لوین نیز بیان کرد: «یک جهش در PIEZO2 برای تغییر فیزیولوژی گیرنده‌های درد از یک نوع نورون به نوع دیگر کافی بود. هنگامی که محرک حذف شد، نورون‌ها به کار خود ادامه دادند.»

برای اولین بار است که دانشمندان جهش‌های افزایش عملکرد در پروتئین PIEZO2 را با گیرنده‌های درد مرتبط می‌کنند.

02

از 02

نقش احتمالی PIEZO2 در سندرم‌های درد مثل فیبرومیالژیا

مطالعات بالینی نشان داده است که در بیماران مبتلا به سندرم‌های درد مزمن مانند: فیبرومیالژیا و نوروپاتی‌های فیبر کوچک، گیرنده‌های درد فیبر C که گیرنده‌های حسی شروع‌کنندۀ درد هستند، بیش‌فعال می‌باشند. هنگامی که محققان فعالیت گیرنده‌های درد را در چنین افرادی ثبت کردند، متوجه شدند که آنها در غیاب هر گونه محرک مکانیکی فعال هستند. اما مکانیسم آن مشخص نبود.

لوین اعلام کرد: «ما نشان می‌دهیم که فقط با تغییر یک اسیدآمینه در PIEZO2، می‌توانیم در واقع بسیاری از آنچه در درد مزمن در فیبر C رخ می‌دهد را تقلید کنیم. در انسان، PIEZO2 ممکن است در بسیاری از این آسیب‌ها دخیل باشد. نورون‌های درد بزرگ‌‎ترین جمعیت نورون‌های حسی هستند که پوست را عصب‌دهی می‌کنند. گیرنده‌های درد در پوست انسان‌ها چهار برابر بیشتر از گیرنده‌های لمسی هستند.»

بر اساس یک مطالعه در سال 2023 توسط مؤسسۀ ملی بهداشت ایالات متحده، بیش از 20 درصد جمعیت بزرگسال از درد مزمن رنج می‌برند، که با داروهای موجود درمان این مشکل به سختی حل می‌شود. همان مطالعه نشان داد که دو سوم افرادی که درد مزمن را در سال 2019 گزارش کردند، هنوز یک سال بعد هم از آن رنج می‌بردند.

یافته‌ها نشان می‌دهد که جنبۀ خاصی از مکانیسم باز شدن کانال‌های PIEZO2 می‌تواند توسط داروهای ضد درد جدید مورد هدف قرار گیرد.

لوین تأکید کرد: «تاکنون تلاش‌های زیادی برای توسعۀ مسکن‌های جدید روی کانال‌های سدیم دارای ولتاژ با موفقیت محدود متمرکز شده است. با پرداختن به علت اصلی حساسیت گیرندۀ درد، داروهای جدید می‌توانند تسکین بهتری را برای مبتلایان به درد مزمن فراهم کنند.»