Обнаружена причина низкой болевой чувствительности голых землекопов

Международная группа ученых обнаружила, что пониженная чувствительность к боли у голых землекопов связана с мутацией одного из рецепторов нейронов. Отчет о работе опубликован в журнале Cell Reports.

У большинства млекопитающих, в том числе крыс и людей, повреждение и воспаление тканей приводят к их сенситизации — явлению, при котором даже относительно мягкие механические или температурные раздражители вызывают болезненные ощущения. Это происходит из-за выделения поврежденными клетками фактора роста нервов (NGF). Действуя на рецепторы TrkA (тропомиозин-рецепторную киназу A) воспринимающих боль нейронов, это вещество быстро повышает активность ионного канала TRPV1 (капсаицинового рецептора), играющего ключевую роль в восприятии температуры и боли, что и приводит к сенситизации. У голых землекопов (Heterocephalus glaber) подобное снижение болевого порога, или гипералгезия, отсутствует.

Чтобы разобраться в механизмах этого явления, сотрудники Центра молекулярной медицины имени Макса Дельбрюка в Берлине с коллегами из Университета Претории и Лондонского университета королевы Марии провели эксперименты с рядом клеточных линий, содержащих различные комбинации TrkA и TRPV1 голых землекопов и крыс. Эти клетки раздражали кислотой или теплом и наблюдали, как изменяется активация TRPV1 под действием NGF.

Выяснилось, что TRPV1 голых землекопов работают так же, как соответствующие рецепторы крыс, однако введение NGF в клетки активирует TrkA, но практически не повышает активность «болевого» ионного канала при действии раздражителей. Когда TrkA в клетке меняли на крысиные, активность TRPV1 голых землекопов повышалась аналогично крысиным рецепторам. Таким образом, отсутствие сенситизации и гипералгезии у голых землекопов связана со сниженной способностью их TrkA повышать активность TRPV1.

Изучение структуры TrkA голых землекопов и крыс показало, что резкое снижение ферментной активности этого рецептора у голых землекопов обусловлено заменой от одной до трех аминокислот в его активном центре по сравнению с TrkA крыс.

«Наши данные свидетельствуют, что эволюция выбрала вариант TrkA, который устраняет полноценное болевое поведение у голых землекопов, но не снижает приспособляемость этого вида», — пишут ученые.

Голые землекопы в природе обитают в саваннах и полупустынях Эфиопии, Кении и Сомали. Их подземные колонии имеют сложную социальную структуру, схожую с таковой у общественных насекомых: сообщество возглавляет одна самка-производительница, которую оплодотворяют два или три самца, а остальные особи являются рабочими.

Из-за ряда необычных свойств голые землекопы вызывают пристальный интерес ученых. Помимо сниженной болевой чувствительности, они холоднокровны, как земноводные и рептилии, и, как считалось до недавнего времени, не страдают раком (недавно у двух представителей вида выявили злокачественные новообразования, но такая заболеваемость все равно ничтожна по сравнению с другими млекопитающими). Также землекопы отличаются необычно большой продолжительностью жизни: в неволе они живут более 30 лет, что резко выделяет их среди всех грызунов. Кроме того, в отличие от большинства животных у голых землекопов не увеличивается риск смерти с возрастом и практически нет признаков старения.

Олег Лищук