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Sensor biológico natural responde a estímulos térmicos e químicos e tem papel na dor ardente

São várias as situações do dia-a-dia em que sentimos ardência ou queimação. Queimou um dedo, tomou sol demais, tocou em ou comeu uma pimenta malagueta. Uma picada de inseto ou aranha, uma inflamação, dor neuropática. Queima, dói.

A dor aguda contribui para nossa sobrevivência porque nos protege, pois buscando o alívio imediato da dor (correr para pegar um copo d’água!!) ou tratamento para a lesão que a causa para não “morrer de dor”.

A dor crônica, por outro lado, não contribui para nossa sobrevivência; vai minando os vários aspectos da nossa saúde, a exemplo da dor neuropática diabética, neuralgia, hiperalgesia inflamatória ou alodínia. São intensas, contínuas e costumam não responder a tratamentos convencionais.

No caso específico da dor ardente, estímulos extracelulares (de fora da célula nervosa) e endógenos (de dentro do corpo) abrem canais, ativando os sinais da dor. Os estímulos podem ser térmicos ou químicos, ex.: uma fonte de calor, a capsaicina, substância química que dá ardência à pimenta, toxinas de aranha ou abelha, ou endógenos, mediadores lipídicos ou prótons produzidos durante uma inflamação. O efeito do calor, o pH aumentado – no caso das inflamações ou toxinas de aranha e capsaicina, promove a abertura de uma passagem numa molécula receptora na célula nervosa sensorial. Uma vez aberto o canal, partículas de sódio e cálcio com carga (íons) conseguem passar de fora para dentro da célula, ativando os impulsos elétricos que sinalizam a dor.

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Nos anos 1990, o biólogo David Julius e sua equipe da Universidade de Califórnia começaram a pesquisar a interação celular com esses diferentes estímulos extracelulares e endógenos. Conseguiram identificar e clonar o receptor do estímulo – uma proteína que chamaram de receptor vanilóide que possui um poro central, no entanto, não sabiam como funcionava.¹

Os cientistas continuaram a pesquisar e, de acordo com publicação de dez/2013 da revista Nature, descobriram que os receptores estão presentes em grande quantidade na superfície das células nervosas sensoriais da pele ou da língua – os nociceptores que transmitem os sinais da dor. Além disso, comprovaram que estas moléculas receptoras eram responsáveis pela transdução dos estímulos térmicos, químicos ou endógenos. Elas abrem e fecham, agindo como comporta.

Esse receptor hoje tem o nome de TRPV1 e pertence a uma família de receptores ionotrópicos, ou seja, ele é um canal por onde passam íons. Embora seja um canal catiônico não-seletivo por onde passa íons diferentes, como potássio e sódio, tem uma certa seletividade pelo cálcio.

[Curiosidade: os mamíferos têm quase 30 canais diferentes de TRP espalhados em partes diferentes do corpo. Seis a nove funcionam como sensores de temperatura. TRPV1 é o mais estudado; embora conheçam os outros canais TRP,a função deles continua um mistério.²]

O biofísico da equipe de pesquisa, Yifan Cheng, na tentativa de refinamento de uma técnica chamada de criomicroscopia eletrônica que, a temperaturas muito baixas, capta imagens 3-D de detalhes atômicos em alta-resolução, conseguiu captar imagens da estrutura dessas moléculas. Utilizou as imagens para criar uma animação colorida da membrana celular com e sem as toxinas que fazem abrir o canal de passagem. Veja no vídeo a seguir:

Contribuiu para entender como o canal muda de formato em resposta a substâncias químicas diferentes e revelou que tem dois portais, um do lado externo da célula e outro do lado de dentro.

Como estas descobertas poderão ajudar no tratamento da dor crônica?

Saber mais como o TRPV1 e outros TRPs se comportam poderá levar à modulação dos canais e subsequente bloqueio da dor. Como eles são localizados no sistema nervoso periférico, ofereceriam uma alternativa a analgésicos que atuam em todo o sistema nervoso, eficazes, porém com efeitos sérios sobre a atividade do sistema nervoso como um todo, como respiração, sonolência, e outras funções essenciais.

Ao redor do mundo já existem 900 patentes registrados pelas indústrias farmacêuticas para o desenvolvimento de drogas que atuam no TRPV1, assinalando que há grande interesse nas pesquisas sobre a molécula.³

Fontes:

¹http://www.scientificamerican.com/article/pain-research-reveals-the-structure-of-a-molecular-gateway-to-pain-animation/

²https://www.quantamagazine.org/20140220-new-clues-to-pain-sensor/

³http://www.dol.inf.br/Html/DorInflamatoria/DorInflamatoria-Titulo3.html

E para quem interessar, tem uma tradução interessante do livro do médico Alan Fein no site da Dor Online no link seguinte: http://www.dol.inf.br/Html/LivroNociceptores/Nociceptores.pdf

JÁ VIU?