В новом исследовании, изданном 28 июня 2011 по своей природе Коммуникации, исследователи от Научно-исследовательского института Scripps признали замечательный новый молекулярный путь в клетках кожи, вовлеченный в излечивающую рану и сенсорную коммуникацию.Ученые идентифицировали способность клеток кожи произвести оксид азота через кислород независимый механизм, который, как ранее полагают, имел место только вне клеток. Оксид азота является сигнальной молекулой, играющей значительные роли в ощущении температуры и заживлении ран тела.
Это также играет роль как нейромедиатор в мозгу.Ардем Пэйтапутиэн, преподаватель в Центре Нейробиологии Дорриса при Исследовании Scripps и ведущем авторе исследования сказал:«Этот альтернативный процесс производства оксида азота, могло оказаться, был критическим в клинике», «Обычный процесс производства оксида азота требует кислорода, таким образом, препараты, предназначающиеся для того процесса, не могли бы работать, когда кислородная доступность является низкой после разрушения кровоснабжения».
Изучение биологии ощущенияМолекулярная биология основанных на коже сенсорных проводящих путей является главным центром лаборатории, где доктор Пэйтапутиэн тратит большую часть своего исследования проведения времени.
Нервные окончания содержат многочисленные рецепторы ощущения стимула, которые обычно являются отправными точками этих сенсорных проводящих путей. Один такой класс рецепторов является TRPV (переходный потенциал рецептора vanilloid), которые позволяют нам воспринять различную температуру – и связанные с болью стимулы. Несмотря на то, что рецепторы TRPV имеют различные типы, это – рецепторы TRPV3, имеющие значение в текущем исследовании. В дополнение к тому, чтобы быть найденным на невроцитах и нервных окончаниях, они также найдены на клетках верхней оболочки, известных как кератиноциты.
Рецепторы TRPV3, кажется, ответственны за восприятие высокой температуры, так как мыши размножались без них, испытал недостаток в нормальной чувствительности к умеренно теплым стимулам. Это было издано в 2005 лабораторией Пэйтапутиэна в журнале Science.Пэйтапутиэн сказал:«Это и предыдущие результаты исследования заставили нас подозревать, что TRPV3-выражение кератиноцитов так или иначе вовлечено в отправку термосенсорных сигналов к местным нервным окончаниям».
В текущем исследовании Patapoutian и др. доказал, что оксид азота производится клетками верхней оболочки после активации рецепторов TRPV3. Это особо рекомендовано из оксида азота, действующего как носитель термосенсорных сигналов от клеток кожи до соседних нервных окончаний.
Миямото, аспирант Patapoutian и первый автор изыскания сказал:«Оксид азота был высок в нашем списке возможностей, потому что это, как известно, производится в кератиноцитах, когда они нагреты».Неожиданный результатПосле применения веществ, которые, как известно, активируют TRPV3 к культивируемым клеткам кожи мыши, Миямото засвидетельствовал значительное увеличение их производства оксида азота.Он сказал:«Удивление состояло в том, что я не мог найти доказательства, что оксид азота производился нормальным способом с ферментами синтазы оксида азота (NOS).
Кератиноциты, оказалось, производили оксид азота посредством различного процесса, который, как известно, происходит в слюне и других биологических жидкостях, но еще не был замечен в клетках».Наше тело получает нитриты от еды, которую мы едим и удаление атомов кислорода от них результаты в производстве оксида азота.
Это – дополнительный механизм того, как оксид азота производится в теле без использования ферментов НОМЕРОВ. Миямото подтвердил этот механизм путем лишения культивируемых клеток кожи нитритов, приведших к непосредственному прекращению их TRPV3-вызванного производства оксида азота.Чтобы установить, что нитриты играли ключевую роль в этом пути, Миямото сравнил мышей, разведенных без TRPV3 – которые не отличают две различных безвредных теплых температуры – тем с диетами без нитритов.
Он сказал, «Поведение мышей без нитритов было в основном тем же как той из мышей TRPV3-нокаута», «Кормление мышей TRPV3-нокаута с диетами без нитритов не имело никакого дополнительного эффекта, снова предлагающего, чтобы эти два работали над тем же путем».После этого исследователи задались вопросом, «Если оксид азота является посредником, освобождающим сигналы температурного смысла от клеток кожи до соседних нервных окончаний, затем к тому, какой рецептор нервного окончания он связывает?» Ответ на этот вопрос прибыл из исследования, ранее проводившегося в их лаборатории и изданного в 2009. Результаты этого исследования продемонстрировали, что рецепторы TRPV1 на нервных окончаниях активируются оксидом азота.
Эти рецепторы позволяют нам воспринять боль и температуру. В текущем исследовании ученые использовали химикат, чтобы остановить активность рецепторов TRPV1 у мышей.
Результаты показали, что отсутствие рецепторов TRPV3 или отсутствие нитритов у мышей не имели никакого значения в способе, которым они реагируют на различные безвредные теплые температуры. Это наблюдение полностью соответствовало идее, что TRPV1 является главным рецептором нервного окончания на этом термосенсорном пути, действуя прямо или косвенно.Намеки Облика грядущегоРассматривая, как универсальный оксид азота как сигнальная молекула, ученые также подозревали другие проводящие пути, которые могут быть установлены TRPV3.
Миямото заявил:«Мы нашли доказательства, что оксид азота, произведенный этим путем, делает частичный вклад в заживление раны и также специфично к миграции кератиноцита, происходящей во время заживления раны».Исследователи теперь планируют детализировать элементы TRPV3-активированного пути оксида азота в температурном ощущении. Они будут также искать доказательства, что подобный зависимый нитритом путь вовлечен в другие производящие оксид азота клетки всюду по телу.Миямото сказал:«Догма была то, что оксид азота может быть произведен в клетках только с ферментами НОМЕРОВ, но это исследование намекает, что основанное на нитрите производство оксида азота могло потенциально быть столь же важным».
«TRPV3 регулирует оксид азота независимый от синтазы синтез оксида азота в коже»Такаши Миямото, Мэтт Дж.
Петрус, Адриенн Э. Dubin & Ardem PatapoutianКоммуникации природы 2, число Статьи: 369 doi:10.1038/ncomms1371