Aktuální číslo:

2018/10

Téma měsíce:

Navigace

Jak zavřít kanálky bolesti v místě podráždění?

 |  5. 4. 2012
 |  Vesmír 91, 241, 2012/4

Bolestivé vjemy nás sice chrání před poškozením, ale prudká akutní nebo dlouhodobá chronická bolest život velmi znepříjemňuje. Výzkumný tým Dr. Viktorie Vlachové z Fyziologického ústavu AV ČR v Praze zjistil, které části molekul buněčných čidel bolesti (nociceptorů) se na bolesti podílejí a jak fungují. Tato čidla v buněčných membránách patří mezi tzv. kanály TRP pro kationty (transient receptor potentials, viz Vesmír 87, 578, 2008/9) a umožňují např. v kůži rozpoznat bolestivé podněty od nebolestivých a předat informaci o nich dále do centrálního nervového systému. Bolestivý signál je pak veden do zadních rohů míšních a výš do mozkových struktur. Kanály TRP se na molekulární úrovni v Čechách analyzují jen na tomto pracovišti. Jaké metody se používají? Nejprve přinutí vědci kolonie přizpůsobivých a množivých buněk (buněk HEK, původně z ledvin) pomocí uměle vnořených genů, aby si tyto kanály TRPV1 vyrobily a zabudovaly do membrán. Pak se studuje jejich činnost a měří se průtok iontů, které přenášejí přes membránu. Nejprve v klidu, kdy jsou kanálky většinou uzavřené. Poté se buňky „bolestivě“ stimulují, např. náhlým ohřevem buněk submilimetrovou kapilárou s protékajícím horkým roztokem, aplikovaným přímo na měřenou buňku HEK pod mikroskopem. Kanálky se otevírají a přitom se snímají nepatrné nanoproudy nesené hlavně Na+ a K+ pomocí velmi jemných mikroelektrod tzv. terčíkového zámku. Také se na kanály TRP a jiné bílkovinné struktury v membráně navazují fluorescenční barvičky, které mění intenzitu fluorescence jako důsledek bolestivého dráždění. Dokonce lze měřit těmito fluorescenčními sondami přenos energie ve formě rezonance mezi sousedními částmi bílkovinných řetězců v membráně. Tak můžeme přímo virtuálním prstem ukázat na ty úseky, které se při bolestivém vjemu aktivují a vzájemně reagují.

V článku, který právě vyšel v nejčtenějším časopise pro lékaře a anesteziology v USA a ve světě (6. února 2012, Anesthesiology) tato skupina z Fyziologického ústavu studovala působení kafru. Kafr je přírodní monoterpen, odedávna získávaný destilací ze dřeva kafrového vavřínu (Laurus camphora), z máty (mentol), nebo synteticky z pinenu obsaženého v terpentýnovém oleji. Je používán v tradiční i moderní medicíně na řadu onemocnění, např. na záněty a bolesti kloubů, páteře, kožní podráždění a alergie. Už bylo známo, že kafr účinně moduluje několik zástupců rodiny iontových kanálů TRP, které se nacházejí v membránách periferních zakončení senzorických neuronů (TRPV1, TRPM8, TRPA1) a v kůži (TRPV3). Naši kolegové nyní zjistili, jak působí. Za lehce dráždivé, ale záhy uklidňující působení kafru při svědění, zánětu a bolesti je do značné míry zodpovědný přímý účinek na vnější obal kanálu TRPV1. Díky tomu se kanálek nejprve rychle aktivuje, ale pak se ještě rychleji adaptuje a znecitlivuje. Mimo to objevili, že kafr zpevňuje buněčnou membránu, ve které jsou kanály TRPV1 uloženy. Tím je značně ztížena jejich pohyblivost, omezuje se jejich otevírání a elektrický proud pro bolest klesá. Díky narůstajícím znalostem o molekulových příčinách vzniku a tlumení bolesti bude možná snadnější připravovat nová „knowledge-based“ analgetika bez škodlivých vedlejších účinků a také lépe pochopit účinek těch látek, které se už dnes k tlumení bolesti používají.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Fyziologie
RUBRIKA: Glosy

O autorovi

František Vyskočil

Prof. RNDr. František Vyskočil, DrSc., (*1941) vystudoval Přírodovědeckou fakultu UK v Praze. Ve Fyziologickém ústavu AV ČR, v. v. i., se zabývá neurofyziologií a biofyzikou buněčných membrán. Objevil nekvantové uvolňování neuropřenašečů na synapsích savců. Hirschův index (Vesmír 85, 555, 2006/9) jeho prací je 36. Je členem Učené společnosti ČR a The Physiological Society (Londýn a Cambridge). Na Přírodovědecké fakultě UK v Praze a na Lékařské univerzitě v Kazani přednáší fyziologii živočichů a člověka. V roce 2011 získal čestnou oborovou medaili J. E. Purkyně a na návrh předsedy AV ČR medaili Josefa Hlávky.
Vyskočil František

Doporučujeme

Jsme na vrcholu, další vývoj je na nás

Jsme na vrcholu, další vývoj je na nás

Ondřej Vrtiška  |  12. 10. 2018
Co nám studium zaniklých civilizací může říct o té naší? I tomu se bude věnovat přednáška Učené společnosti ČR, kterou v úterý 16. října přednese...
Velké umění astronavigace: Od astrolábu po sextant

Velké umění astronavigace: Od astrolábu po sextant

Petr Scheirich  |  1. 10. 2018
Staří mořeplavci prý určovali polohu své lodi podle hvězd. Tato rozšířená romantická představa je ale nesprávná. Metoda astronavigace nikdy nebyla...
Jak se neztratit na moři

Jak se neztratit na moři

Petr Scheirich  |  1. 10. 2018
Dle znamenitého pozorování Slunce a Měsíce shledávám naši zeměpisnou délku 178° 18' 30" západně od Greenwiche. Zeměpisná délka dle logu je 175°...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné