Naukowcy z NUS odkryli, że woda deuterowana (D₂O) zmniejsza ból poprzez modulację kanału jonowego TRPV1, co stanowi nieuzależniającą alternatywę dla konwencjonalnych środków przeciwbólowych.
Naukowcy z Narodowego Uniwersytetu w Singapurze (NUS) we współpracy z Uniwersytetem Pekińskim w Chinach odkryli nowe informacje na temat kanału jonowego TRPV1 (przejściowego potencjału receptora waniloidowego 1) i jego roli w percepcji bólu. Ich odkrycia pokazują, jak cząsteczki rozpuszczalnika mogą wpływać na sygnały bólowe, torując drogę potencjalnemu opracowaniu bezpieczniejszych, nieuzależniających strategii leczenia bólu.
Skuteczne leczenie bólu ma kluczowe znaczenie dla poprawy jakości życia i ogólnego samopoczucia. Kanał jonowy TRPV1, który odgrywa kluczową rolę w wykrywaniu bólu, po aktywacji rozszerza swoje pory, umożliwiając przejście jonów i większych cząsteczek. Jednakże zdolność cząsteczek wody do przenikania przez kanał TRPV1 pozostaje niepewna.
Innowacyjna nanosonda śledzi dynamikę wody
Aby rozwiązać ten problem, zespół badawczy kierowany przez profesora Xiaoganga Liu z Wydziału Chemii NUS opracował nanosondę z konwersją w górę, zdolną do rozróżnienia zwykłej wody (H₂O) od wody deuterowanej (D₂O). Ta zaawansowana technologia umożliwiła śledzenie w czasie rzeczywistym dynamiki wody zarówno na poziomie pojedynczych komórek, jak i pojedynczych cząsteczek. Badanie wykazało, że D₂O przechodzące przez kanał TRPV1 tłumiło przekazywanie sygnału bólowego i zapewniało skuteczną analgezję. Badania te przeprowadzono we współpracy z profesorem Chang Chao z Uniwersytetu w Pekinie i Narodowym Instytutem Innowacji Technologii Obronnych w Chinach, a także z adiunktem Zhuang Bilinem, gdy studiowała w Yale-NUS College.
Wyniki opublikowano w czasopiśmie Natura Inżynieria Biomedyczna w dniu 21 listopada 2024 r.
Podając D₂O modelom przedklinicznym, zespół skutecznie ograniczył przenoszenie ostrego i przewlekłego bólu zapalnego, nie wpływając na inne reakcje neurologiczne. Ten mechanizm analgezji za pośrednictwem rozpuszczalnika stanowi skuteczną, biokompatybilną i nie uzależniającą alternatywę dla tradycyjnych leków przeciwbólowych, pozwalającą na obejście problemów związanych z uzależnieniem i tolerancją narkotyków.
Profesor Liu powiedział: „To odkrycie nie tylko poszerza naukowe zrozumienie funkcjonalności TRPV1, ale także otwiera nowe możliwości leczenia bólu. Zespół badawczy zamierza dalej badać wpływ D₂O na inne kanały jonowe, potencjalnie stosując ten mechanizm w leczeniu schorzeń neurologicznych i innych wyzwań medycznych”.
„Mechanizm analgezji za pośrednictwem rozpuszczalnika stanowi innowacyjny przełom w łagodzeniu bólu, potencjalnie stymulując rozwój bezpieczniejszych, nieuzależniających terapii bólu do zastosowań klinicznych” – dodał profesor Liu.
Odniesienie: „Analgezja za pośrednictwem rozpuszczalnika poprzez tłumienie przenikania wody przez kanały jonowe TRPV1” autorstwa Yuxia Liu, Yuanyuan He, Jiahuan Tong, Shengyang Guo, Xinyu Zhang, Zichao Luo, Linlin Sun, Chao Chang, Bilin Zhuang i Xiaogang Liu, 21 listopad 2024, Przyroda Inżynieria Biomedyczna.
DOI: 10.1038/s41551-024-01288-2
