Warum kommt der afrikanischen Nacktmull keine Schmerzen mit Säure

Eine neue Studie hat herausgefunden, warum der afrikanische Nacktmull ( Heterocephalus glaber ) erfährt keine Schmerzen , wenn Säure ausgesetzt . Die Afrikanische Nacktmull ist eines der ungewöhnlichsten Säugetiere der Welt . Sie leben in großen Gruppen unter der Erde in dunklen engen Höhlen , wo Kohlendioxid ( CO2) extrem hoch sind . CO2 wird in Säure in Körpergewebe , die kontinuierlich stimuliert Schmerzrezeptoren umgewandelt.

Doch Forscher des Max- Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC ) Berlin-Buch haben entdeckt, dass afrikanische Nacktmulle eine veränderte Ionenkanal in ihren Schmerzsensoren, die inaktiviert ist , sondern Säure und macht sie unempfindlich gegenüber dieser Art von Schmerzen. Laut Dr. Ewan St. John Smith und Prof. Gary Lewin, der Tiere Anpassung ihrer extremen Umwelt im Laufe der Evolution ist der Grund für diese Schmerzunempfindlichkeit .

Die Nav1.7 Natriumionenkanalist für die Übertragung schmerzhafte Stimulation an das Gehirn. Der Kanal aktiviert ein Nervenimpuls ( Aktionspotential ) in den Schmerzrezeptoren sensorischen Nervenzellen. Diese Zellen , die in den Hautvorschubschmerzsignalezum Gehirn gefunden werden . Natriumionenkanalblockerin Form von Lokalanästhetika sind bereits durch Zahnärzte verwendet , aber diese Blocker richten sich an alle Natriumionenkanäle, nicht nur Nav1.7 . Personen mit dem beschädigten Nav1.7 Ionenkanäle als Folge der genetischen Veränderung Erfahrungen keine Schmerzen , auch wenn dies gefährlich wie Infektionen und kleinere Verletzungen Umständen unbemerkt, was oft zu schwerwiegenden Folgen führen kann.

Für die afrikanischen Nacktmull dieser Schmerz Unempfindlichkeit gegenüber Säure ist eindeutig ein Überlebensvorteil , da keine andere Säugetiere können die hohen CO2 zu widerstehen. In der Regel ein hohes Maß an CO2 und Säure verursachen schmerzhafte Verbrennungen und aktivieren Entzündung bei allen Säugetieren , einschließlich Menschen. Hohe Konzentrationen an Säure kann in das Gewebe des Menschen leiden mit entzündlichen Gelenkerkrankungen , wie Rheumatismus gefunden werden. Im Gewebe , diese hohen Säuregehalt auslösen Schmerzrezeptoren .

Eine vorherige Untersuchung durch Prof. Lewin gefunden , dass, obwohl in Afrika Nacktmulle sind unempfindlich gegen Säure-induzierte Schmerzen, die sie ebenso empfindlich auf Hitze und Druck als Mäuse . In der amerikanischen Fachzeitschrift Science , Dr. St. John Smith und Prof. Lewin zeigen, dass wie bei anderen Säugetieren, einschließlich Menschen und Mäusen afrikanischen Nacktmulle haben auch die Nav1.7 Ionenkanal . Aus diesem Grund setzen das Team aus, um die Funktion der Nav1.7 Ionenkanal in der afrikanischen Nacktmull und in Maus sensorischen Nerven , um herauszufinden, ob die Funktion der Nav1.7 unterscheidet sich zwischen den beiden Säugetieren zu untersuchen.

In dieser Untersuchung , das Team festgestellt, dass der Ionenkanal der afrikanischen Nacktmulle in Form und Struktur unterschiedlich ist , dass die Nav1.7 Ionenkanal von der Maus oder des Menschen. Ionenkanäle sind Proteine ​​aus Aminosäuren , die Blaupause von denen die von den Genen kodiert werden. Im Nacktmull gibt es drei Aminosäuren in der Nav1.7 Ionenkanals , die mit denen in allen anderen Säugetieren unterscheiden . Diese drei veränderten Proteinuntereinheiten in der Nacktmull verursachen extreme Beeinträchtigung oder Blockade der Nav1.7 Ionenkanal durch Säure . Obwohl dieses Phänomen bei der Nav1.7 Ionenkanal von Mäusen und Menschen zu erkennen ist, ist er so schwach, dass die Übertragung von Schmerzsignalenkaum gestört.

Doch in der afrikanischen Nacktmull diese veränderten Ionenkanal ist genug, um die Signalübertragung zu blockieren. Gemäß der Mannschaft ist der Grund für diese Veränderung der Nav1.7 Ionenkanal durch Anpassbarkeit des Säugetiers im Verlauf der Evolution die hohen Kohlendioxidgehalt in ihren Lebensraum , deshalb wurden sie unempfindlich gegenüber dieser Art von Schmerz. Auch deshalb ist die Nervenzellen dieser Säugetiere andere Ionenkanäle durch Säure-Stimulation , die normalerweise auslösen würde Schmerzen Sensoren aktiviert .

Forscher haben auch decodiert die Struktur des Gens für das Nav1.7 Ionenkanal in verschiedenen anderen Säugetieren, wie dem HöhlenrastFledermäuse (Myotis lucifigus ) , einem Schläger , der in einer ähnlichen Umgebung lebt und zeigt eine vergleichbare Genvariante . Wie die Nacktmull lebt der Baumschlafplatzmegabat ( Pteropus vampyrus ) in großen Gruppen , auch wenn sie nicht zu einer Kohlendioxiddruck ausgesetzt . Die Forscher erklären , bedeutet dies, dass nicht verwandte Arten , die in ähnlichen Umweltbedingungen entwickeln ähnliche Merkmale im Laufe der Evolution. Das bedeutet, dass für die Nacktmull , und vielleicht der Höhle - Schlafplatz Fledermäuse , Kohlendioxid und Säure kann nicht Schmerzen zu aktivieren.

Bedeutung für Menschen mit entzündlichen Erkrankungen ?

Die Pharmaindustrie arbeitet derzeit daran, kleine Moleküle, die diesen Ionenkanal für Personen, die unter mit entzündliche Erkrankung , deren Ionenkanal kontinuierlich aktiviert behindern entwickeln wird. Erkenntnisse aus dem Labor von Prof. Lewin , könnte helfen Forscher entwickeln kleine Moleküle, die spezifisch blockieren diese veränderten Ionenkanal .

Geschrieben von Grace Rattue