Onderzoekers hebben een ontdekking gedaan met betrekking tot het TRPV1-ionkanaal (Transient Receptor Potential Vanilloid 1) en de rol ervan bij pijnperceptie. De studie onthult hoe oplosmiddelmoleculen pijnsignalen kunnen moduleren, wat een potentieel pad biedt voor een veiligere, niet-verslavende aanpak van pijnbestrijding.
Pijnbestrijding is een cruciaal aspect van de gezondheidszorg en heeft een directe invloed op de kwaliteit van leven en het algehele welzijn. Het TRPV1-ionenkanaal, essentieel voor pijndetectie, ondergaat porie-uitbreiding wanneer het wordt geactiveerd, waardoor ionen en grotere moleculen erdoorheen kunnen. Het vermogen van watermoleculen om het TRPV1-kanaal te doordringen is echter onzeker gebleven.
Om dit aan te pakken heeft het onderzoeksteam onder leiding van professor Liu Xiaogang van het NUS-departement scheikunde een nanosonde met opwaartse conversie ontwikkeld die onderscheid kan maken tussen gewoon water (H₂O) en gedeutereerd water (D₂O). Deze geavanceerde technologie maakte het mogelijk om de waterdynamiek in realtime te volgen op zowel het niveau van een enkele cel als op het niveau van één molecuul.
Het onderzoek toonde aan dat wanneer D₂O het TRPV1-kanaal passeerde, het de overdracht van pijnsignalen onderdrukte en effectieve analgesie bereikte. Dit onderzoek werd uitgevoerd in samenwerking met professor Chao Chang van de Universiteit van Peking en het National Innovation Institute of Defense Technology, China, en ook met assistent-professor Bilin Zhuang toen ze aan het Yale-NUS College werkte.
De bevindingen werden gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Biomedische Technologie op 21 november 2024.
Door D₂O toe te dienen aan preklinische modellen, verminderde het team met succes de overdracht van acute en chronische ontstekingspijn zonder andere neurologische reacties te beïnvloeden. Dit door oplosmiddelen gemedieerde analgesiemechanisme biedt een effectief, biocompatibel en niet-verslavend alternatief voor traditionele pijnstillers, waardoor problemen die verband houden met drugsverslaving en tolerantie worden omzeild.
Professor Liu zei: “Deze ontdekking breidt niet alleen het wetenschappelijke begrip van de TRPV1-functionaliteit uit, maar opent ook nieuwe wegen voor pijnbestrijding. Het onderzoeksteam streeft ernaar de effecten van D₂O op andere ionkanalen verder te onderzoeken, waarbij dit mechanisme mogelijk wordt toegepast om neurologische aandoeningen te behandelen en andere medische uitdagingen.
“Het door oplosmiddelen gemedieerde analgesiemechanisme vertegenwoordigt een innovatieve doorbraak in pijnverlichting en kan mogelijk de ontwikkeling van veiligere, niet-verslavende pijntherapieën voor klinisch gebruik stimuleren.”
Meer informatie:
Yuxia Liu et al., Oplosmiddelgemedieerde analgesie via de onderdrukking van waterpermeatie door TRPV1-ionkanalen, Natuur Biomedische Technologie (2024). DOI: 10.1038/s41551-024-01288-2
Aangeboden door de Nationale Universiteit van Singapore