العلماء يحددون هدفا جديدا لمسكنات الألم
حدد فريق من الباحثين وظيفة جديدة لبروتين PIEZO2، في التوسط في فرط الحساسية للألم المزمن، وتشير هذه الأبحاث إلى هدف جديد للمسكنات.
وذكر موقع ميديكال إكسبريس أن فريق الباحثين الذي قاده أوسكار سانشيز كارانزا في مختبر البروفيسور غاري لوين بمركز ماكس ديلبروك وظيفة جديدة لبروتين PIEZO2، حيث يقترح البحث هدفًا جديدًا للمسكنات ويحتمل أن يفسر لماذا كانت أدوية الألم التي تستهدف قنوات الصوديوم ذات الجهد الكهربي مخيبة للآمال كأهداف سريرية، وقد نشرت الدراسة في مجلة الدماغ.
علاقة الألم المزمن وحساسية مستقبلات الألم
يقول لوين: "هناك علاقة جيدة بين الألم المزمن وحساسية مستقبلات الألم، التي تسمى مستقبلات الألم لدى البشر".
وأضاف: "تشير هذه الدراسة إلى وجود قناة PIEZO2 كوسيط مهم للإشارات الحسية التي تحافظ على الألم المزمن".
يشكل بروتين PIEZO2 قناة أيونية في المستقبلات الحسية البشرية.
وقد أظهرت الدراسات السابقة أن القناة الأيونية تشارك في توصيل حاسة اللمس إلى الدماغ.
الأشخاص الذين يعانون من طفرات "فقدان الوظيفة" في جين PIEZO2 يكونون أقل حساسية للمس اللطيف أو الاهتزاز.
على النقيض من ذلك، غالبًا ما يتم تشخيص المرضى الذين يعانون من "طفرات اكتساب الوظيفة" في PIEZO باضطرابات نمو معقدة.
ولكن لم يتم إثبات ما إذا كانت طفرات اكتساب الوظيفة هي المسؤولة عن فرط الحساسية الميكانيكية.
تحسس مستقبلات الألم بشكل كبير
ولدراسة هذا الارتباط، ابتكرت سانشيز كارانزا سلالتين مما يسمى الفئران "اكتساب الوظيفة"، تحمل كل منهما نسخة مختلفة من جين PIEZO2 المتحور.
وتوقع أن يجد أن مستقبلات اللمس لدى هذه الفئران حساسة للغاية.
وفي تجارب بيولوجيا الخلية، وجد فريقه أن طفرات PIEZO2 لها تأثير قوي على نشاط القناة الأيونية.
على سبيل المثال، تؤدي إحدى الطفرات إلى فتح القناة بقوة أقل 10 مرات مقارنة بالقنوات العادية غير المتحولة.
وباستخدام أساليب الفيزيولوجيا الكهربية التي تم تطويرها في مختبر لوين، قام سانشيز كارانزا وزملاؤه بقياس النشاط الكهربائي في الخلايا العصبية الحسية المعزولة من الفئران المعدلة وراثيا، ووجدوا أنه بالإضافة إلى حساسية مستقبلات اللمس كما هو متوقع، جعلت الطفرات مستقبلات مسببة للألم - الخلايا العصبية التي تكتشف المنبهات الميكانيكية المؤلمة - أكثر حساسية بشكل كبير للمنبهات الميكانيكية.
علاوة على ذلك، وجد الباحثون أن مستقبلات الألم تم تنشيطها عن طريق المحفزات الميكانيكية التي عادة ما يتم الشعور بها من خلال اللمس الخفيف.
يوضح سانشيز كارانزا: "أنت بحاجة إلى سحق الجلد لتنشيط مستقبلات الألم، لكن مستقبلات الألم لدى الفئران المعدلة وراثيا تم تحفيزها بواسطة مستويات من القوة الميكانيكية التي عادة ما يُنظر إليها على أنها لمسة، وقد كانت حساسة بشكل لا يصدق".
يقول لوين إن طفرة واحدة في PIEZO2 كانت كافية لتغيير فسيولوجيا مستقبلات الألم من نوع من الخلايا العصبية إلى نوع آخر، وكان ذلك أمرًا مفاجئًا بشكل خاص.
وأضاف أن الأهم من ذلك، أنه عندما تمت إزالة المحفز، استمرت الخلايا العصبية في العمل.
هذه الدراسة هي المرة الأولى التي يربط فيها أي شخص طفرات اكتساب الوظيفة في جين PIEZO2 بمستقبلات الألم.
PIEZO2 ومتلازمات الألم
أظهرت الدراسات السريرية أنه في المرضى الذين يعانون من متلازمات الألم المزمن مثل الألم العضلي الليفي واعتلالات الأعصاب ذات الألياف الصغيرة، تكون مستقبلات الألم من الألياف C، وهي المستقبلات الحسية التي تبدأ الألم، مفرطة النشاط.
عندما سجل الباحثون نشاط مستقبلات الألم لدى هؤلاء الأشخاص، وجدوا أنهم ينشطون في غياب أي محفز ميكانيكي، لكن الآلية لم تكن واضحة.
يقول لوين: "لقد أظهرنا أنه بمجرد تغيير حمض أميني واحد في PIEZO2، يمكننا في الواقع محاكاة الكثير مما يحدث في الألم المزمن في الألياف C".
وفي البشر، قد يكون PIEZO2 متورطًا في العديد من هذه الأمراض.
الخلايا العصبية المستقبلة للألم هي أكبر مجموعة من الخلايا العصبية الحسية التي تعصب الجلد - لدى البشر أربعة أضعاف مستقبلات الألم في الجلد مقارنة بمستقبلات اللمس.
يعاني ما يصل إلى 20% من السكان البالغين من آلام مزمنة، وفقًا لدراسة أجرتها معاهد الصحة الوطنية الأمريكية عام 2023، والتي يتم علاجها بشكل سيئ باستخدام الأدوية الموجودة.
وجدت نفس دراسة المعاهد الوطنية للصحة أن ثلثي الأشخاص الذين أبلغوا عن آلام مزمنة في عام 2019 ما زالوا يعانون بعد عام واحد.
تشير النتائج إلى أن جانبًا معينًا من آلية فتح قنوات PIEZO2 يمكن استهدافه بواسطة أدوية الألم الجديدة.
يقول لوين إن الكثير من الجهود المبذولة لتطوير مسكنات جديدة ركزت على قنوات الصوديوم ذات الجهد الكهربي مع نجاح محدود.
وأضاف أنه "من خلال معالجة السبب الجذري لحساسية مستقبلات الألم، يمكن للأدوية الجديدة أن توفر راحة أفضل لمن يعانون من الألم المزمن".
