محققان مرکز ماکس دلبروک نقش جدیدی برای پروتئین PIEZO2 در تسهیل حساسیت به درد مزمن کشف کرده‌اند. این کشف می‌تواند باعث ایجاد داروهای جدید برای تسکین درد شود.
به گزارش تک‌ناک، مطالعات نشان داد که جهش‌های خاص در پروتئین PIEZO2 می‌تواند گیرنده‌های درد را به شدت حساس کند و عملکرد غیرعادی آنها را به همراه داشته باشد. این پروتئین به عنوان کانال یونی در گیرنده‌های حسی عمل می‌کند و این مطالعه ارتباط آن را با سندرم‌های درد مزمن مثل فیبرومیالژیا نشان می‌دهد.
محققان آزمایشگاه گری لوین در مرکز ماکس دلبروک به تازگی یک کانال یونی را شناسایی کرده‌اند، که در درد مزمن نقش دارد و یک هدف جدید برای داروهای مسکن ارائه می‌کند.
یک گروه تحقیقاتی به رهبری اسکار سانچز-کارانزا به سرپرستی پروفسور گری لوین در مرکز ماکس دلبروک، نقش جدیدی برای پروتئین PIEZO2 در تسهیل حساسیت بیش از حد درد مزمن کشف کرده‌اند. این یافته یک راه جدید برای داروهای تسکین‌دهندۀ درد یافته است و امکان دارد روشن کند که چرا درمان‌های متمرکز بر کانال‌های سدیم دارای ولتاژ، تاکنون به عنوان راه‌حل‌های بالینی، ضعیف عمل کرده‌اند. این مطالعه در مجلۀ Brain منتشر شده است.
پروفسور گری لوین در این باره گفت: «همبستگی خوبی بین درد مزمن و حساس شدن گیرنده‌های درد در انسان وجود دارد. این مطالعه کانال PIEZO2 را به عنوان یک واسطۀ مهم سیگنال‌های حسی که درد مزمن را حفظ می‌کند، نشان می‌دهد.»
پروتئین PIEZO2 یک کانال یونی در گیرنده‌های حسی انسان تشکیل می‌دهد. مطالعات قبلی نشان داده‌اند که کانال یونی در انتقال حس لامسه به مغز نقش دارد. افراد مبتلا به جهش از دست دادن عملکرد در پروتئین PIEZO2، به لمس ملایم یا ارتعاش حساس هستند. در مقابل، بیماران مبتلا به جهش‌های افزایش عملکرد در PIEZO2 اغلب به اختلالات رشدی پیچیده تشخیص داده می‌شوند. امّا اینکه آیا جهش‌های افزایش عملکرد، مسئول این حساسیت‌های مکانیکی هستند یا خیر هرگز ثابت نشده بود.
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.
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.»
