شناسایی پروتئین‌هایی که عامل خارش هستند

به گزارش ایسنا و به نقل از ساینس‌دیلی، دانشمندان "مدرسه پزشکی دانشگاه کارولینای شمالی" (UNC School of Medicine) و "دانشگاه کالیفرنیا، سان‌فرانسیسکو" (UCSF) در پژوهش جدیدی نشان داده‌اند که مواد شیمیایی چگونه به گروهی از سلول‌ها موسوم به "سلول‌های ماست" (Mast cell) متصل می‌شوند تا خارش را پدید آورند. آنها ساختار دقیق پروتئین‌های گیرنده روی سطح این سلول‌ها را هنگام اتصال یک ترکیب به این پروتئین‌ها کشف کردند.

"برایان راث" (Bryan Roth)، سرپرست این پروژه گفت: پژوهش ما، الگویی را برای طراحی داروهای جدید ضد خارش ارائه می‌دهد. گروه پژوهشی ما، کار قابل توجهی را انجام داد که دقیقا نشان می‌دهد ترکیبات شیمیایی متمایز چگونه از طریق یکی از دو گیرنده متمایز که در خارش نقش دارند، خارش را القا می‌کنند.

روی سطح سلول‌ها، پروتئین‌های گیرنده قرار دارند که می‌توان آنها را مانند قفل‌های پیچیده تصور کرد. هنگامی که یک کلید شیمیایی وارد قفل می‌شود، نه تنها سلول را باز می‌کند، بلکه به بروز واکنش زنجیره‌ای سیگنال‌ها در سلول منجر می‌شود. بسیاری از مواد شیمیایی این کار را انجام می‌دهند؛ از دوپامین طبیعی در مغز گرفته تا کافئین و کوکائین.

پژوهشگران در آزمایشگاه راث، دو گیرنده موسوم به "MRGPRX2" و "MRGPRX4 " را به ترتیب روی سطح سلول‌های ماست و روی نورون‌های حساس به خارش شناسایی کردند که در بافت همبند زندگی می‌کنند و در بروز حساسیت‌ها، تحمل ایمنی، بهبود زخم و سایر عوامل دخیل در سلامتی و بیماری نقش دارند.

چندین دارو که به طور ناخواسته به سوی این گیرنده‌ها سرازیر می‌شوند، هیستامین‌ها را آزاد می‌کنند و به بروز عوارض ناشی از خارش می‌انجامند. داروهایی مانند "ناتگلینید" (Nateglinide)، "مورفین" (Morphine)، "کدئین" (Codeine) و "دکسترومتورفان" (Dextromethorphan) به عنوان عامل این واکنش شناخته شده‌اند. آنتی‌هیستامین‌ها برای کاهش دادن عوارض ناشی از خارش طراحی شده‌اند اما آنتی‌هیستامین‌ها و سایر داروهای ضد خارش، این کار را ناشیانه انجام می‌دهند و سایر مسیرهای سیگنال‌دهی سلولی را از بین می‌برند. بدین ترتیب، عوارضی مانند خواب‌آلودگی، تاری دید، خشکی دهان و حالت تهوع ایجاد می‌شود.

پژوهشگران از میکروسکوپ الکترونی استفاده کردند تا نقشه‌هایی را با وضوح بالا از زمانی که این پروتئین‌های گیرنده به ترکیبی متصل می‌شوند تا هیستامین‌ها را آزاد کنند و به خارش منجر شوند، فراهم کنند. همچنین آنها توضیح دادند که چگونه داروها به MRGPRX4 متصل می‌شوند تا خارش مرتبط با داروهای گوناگون و بیماری‌های کبدی را پدید آورند.

راث گفت: آگاهی دقیق از نحوه انجام شدن همه این فرآیندها در سطح مولکولی، به ما و سایر دانشمندان کمک می‌کند تا روش‌های بهتری را برای کنترل نقش این دو گیرنده در خارش ابداع کنیم.

همچنین پژوهشگران دریافتند که MRGPRX2 و MRGPRX4، در التهاب ناشی از سیستم عصبی، اگزما، کولیت اولسراتیو و درد نقش دارند.

راث افزود: "آگونیست‌ها" (Agonists) و "آنتاگونیست‌های" (Antagonists) نسبتا قوی که در این پژوهش شرح داده‌ایم، گروهی از کاوشگرهای شیمیایی را ارائه می‌دهند که می‌توانیم از آنها برای کشف بیولوژی این گیرنده‌ها استفاده کنیم.

این پژوهش، در مجله "Nature" به چاپ رسید.