TRPV1

کانال‌های بالقوهٔ کاتیونی گیرنده گذرا، زیرخانوادهٔ V عضو ۱ (انگلیسی: transient receptor potential cation channel subfamily V member 1) که با نام‌های گیرندهٔ کپسایسین و گیرندهٔ ۱ وانیلوئید هم شناخته می‌شود، یک پروتئین است که در انسان توسط ژن «TRPV1» کُدگذاری می‌شود. این مولکول نخستین پروتئین جداسازی‌شدهٔ این زیرگروه[1][2] و عضوی از خانوادهٔ «کانال‌های بالقوهٔ کاتیونی گیرنده گذرا» از مجراهای یونی است.[3]

Transient receptor potential cation channel subfamily V member 1
معین‌کننده‌ها
نام‌های دیگرvanilloid receptor subtype 1transient receptor potential vanilloid 1atransient receptor potential vanilloid 1bosm-9-like TRP channel 1OTRPC1capsaicin receptorTRPV1Vanilloid receptor 1transient receptor potential cation channel subfamily V member 1
شناسه‌های بیرونیGeneCards:
هم‌ساخت‌شناسی
گونه‌هاانسانموش
Entrez

n/a

n/a

آنسامبل

n/a

n/a

یونی‌پروت

n/a

n/a

RefSeq (mRNA)

n/a

n/a

RefSeq (پروتئین)

n/a

n/a

موقعیت (UCSC)n/an/a
جستجوی PubMedn/an/a
ویکی‌داده
مشاهده/ویرایش Human

عملکرد

وظیفهٔ این مولکول پروتئینی، ردیابی و تنظیم درجهٔ حرارت بدن است. این گیرنده سبب احساس گرمای سوزاننده و ادراک درد (nociception) در جاندار می‌گردد. این پروتئین در رشته‌های عصبی حسی آوران، با مولکول TRPA1[4][5] (که یک گیرندهٔ مواد شیمیایی تحریک‌زاست) همکاری نزدیک دارد و بدین ترتیب با هم، در درک محرک‌های خطرناک و آسیب‌زای محیطی نقش مهمی دارند.[6]

در سال‌های اخیر گمان بر آن است که وظیفهٔ اصلی TRPV1 حفظ دمای بدن باشد.[7] آزمایش‌های انجام‌شده در جوندگان و انسان نشان داده که مسدود کردنِ این گیرنده‌ها سبب افزایش دمای بدن می‌شود و به همین دلیل این گیرنده در حفظ دمای بدن نقش دارد.[8]

حساس‌سازی

حساسیت این گیرنده به محرک‌های مضر نظیر حرارت زیاد، یک فرایند ایستا و ثابت نیست. پس از آسیب بافتی و ایجاد التهاب، مواد التهاب‌زا نظیر پروستاگلاندین و برادی‌کینین رها می‌شوند و این مواد، حساسیت گیرنده‌های ادراک درد را به محرک‌های مضر افزایش می‌دهند. بیشتر این نواد التهاب‌زا، سبب افزایش پروتئین کیناز سی می‌شوند که نقش مهمی در افزایش حساسیت گیرنده‌های TRPV1 ایفا می‌کند.

حساسیت‌زدایی

از اثر مواجههٔ طولانی‌مدت با کپسایسین، فعالیت مولکول TRPV1 کاهش می‌یابد. به این پدیده حساسیت‌زدایی می‌گویند. برای وقوع حساسیت‌زدایی، حضور یون‌های خارج‌سلولی کلسیم ضرورت دارد. مسیرهای پیام‌رسانی گوناگونی همچون کالمودولین و کلسی‌نورین و کاهش فسفاتیدیل‌اینوزیتول (۴٬۵) بیس‌فسفات در پدیدهٔ حساسیت‌زدایی TRPV1 نقش دارند.

فعال‌کننده‌های TRPV1

برخی از مهمترین فعال‌کننده‌های این مولکول پروتئینی عبارتند از:[9]

فعال‌شدن پروتئین TRPV1 سبب ایجاد یک حس سوزانندهٔ دردناک می‌گردد. (مثل حسی که در اثر خوردن یک فلفل بسیار تند در دهان ایجاد می‌شود) این پروتئین بیشتر در یاخته‌های عصبی ادراک درد در دستگاه عصبی پیرامونی یافت می‌شود که کارش انتقال و تنظیم درد و تلفیق محرک‌های گوناگون دردزاست.[10][11]

اهمیت بالینی

دستگاه عصبی محیطی

از آنجایی که پروتئین TRPV1 در ادراک درد نقش دارد، این مولکول یکی از اهداف سخت داروهای ضد درد بوده است:

آنتاگونیست‌ها

آنتاگونیست‌های گیرنده TRPV1 با مسدود کردن آن، درد را کاهش می‌دهند که از آن میان می‌توان به آنتاگونیست رقابتی «کاپسازپین» و آنتاگونیست غیررقابتی «قرمز روتنیم» اشاره کرد. این دو ماده زمانی که به‌صورت سیستمیک مصرف شوند، می‌توانند مفید واقع شوند.[12] این مواد همچنین در کاهش ادراک درد ناشی از نوروپاتی در موش‌ها مؤثر است[13] و این موضوع نشان می‌دهد که TRPV1 تنها گیرندهٔ کپسایسین است.[14] در انسان، از داروهای ضد TRPV1 می‌توان در درمان دردهای مربوط به نوروپاتی محیطی ناشی از ام‌اس، شیمی‌درمانی و قطع عضو و نیز دردهای التهابی همچون آرتروز به‌کار رود.[15] این داروها بر روی دمای بدن (ایجاد گرمازدگی) مؤثرند که یک چالش درمانی در پزشکی است.

آگونیست‌ها

مولکول TRPV1 توسط برخی آگونیست‌های طبیعی فعال می‌شوند.[16] کپسایسین و رزینیفراتوکسین قادرند TRPV1 را فعال کنند و در صورتی که این مواجهه شیمیایی طولانی‌مدت باشد، طی فرایند حساسیت‌زدایی (desensitization) فعالیت این پروتئین کاهش یافته و درد تسکین می‌یابد. در نتیجه این آگونیست‌ها را می‌توان به صورت موضعی در محل‌های درناک بدن به‌کار برد.

برخی متابولیت‌های اسیدهای چرب چندغیراشباع، نظیر متابولیت‌های اسید لینولئیک قادرند سلول‌ها را به شیوه‌ای مشابه با TRPV1 تحریک کنند. با آنکه این متابولیت‌ها نسبت به آناندامیدها اثر تحریکی ضعیف‌تری دارند،[17] اما نقش تحریکی آنان در ایجاد درد در جوندگانReferenceA[18][19] و همچنین آسیب‌زدن به سلول‌های بافت پوششی راه‌های هوایی جوندگان و ایجاد احتمالی آسم مشاهده شده‌است[20] و ممکن است چنین اثری در انسان هم قابل ردیابی باشد.

در موش‌ها و خوکچه‌های هندی و بافت‌های انسانی کشت‌شده در بدن خوکچه هندی مشاهده گردیده که یکی از متابولیت‌های اسید آراشیدونیک به نام «پروستاگلاندین E2» از طریق گیرنده‌های «EP3» که نوعی گیرنده جفت‌شونده با پروتئین جی است، سبب ایجاد سرفه می‌شود. چندریختی ژنتیکی در گیرندهٔ EP3 (یا همان rs11209716)[21] در بروز سرفه‌های ناشی از داروهای بازدارندهٔ آنزیم مبدل آنژیوتانسین در انسان نقش دارد.[22][23]

دستگاه عصبی مرکزی

پروتئین TRPV1 به مقدار زیادی در دستگاه عصبی مرکزی ساخته می‌شود که نه تنها یکی از اهداف ساخت داروهای ضد درد است، بلکه در ایجاد حالات دیگری نظیر اضطراب مؤثر است.[24] این پروتئین همچنین در هیپوکامپ سبب فروکاستی درازمدت سیناپسی (long-term synaptic depression) می‌گردد که سبب کاهش توانایی در ایجاد حافظه جدید می‌شود.[25]

تعاملات شیمیایی

پروتئین TRPV1 با مولکول‌های کانابیدیول[26] و آناندامید[26] تعامل پروتئین-پروتئین دارد.

جستارهای وابسته

منابع

  1. Caterina MJ, Schumacher MA, Tominaga M, Rosen TA, Levine JD, Julius D (October 1997). "The capsaicin receptor: a heat-activated ion channel in the pain pathway". Nature. 389 (6653): 816–24. Bibcode:1997Natur.389..816C. doi:10.1038/39807. PMID 9349813. S2CID 7970319.
  2. Xue Q, Yu Y, Trilk SL, Jong BE, Schumacher MA (August 2001). "The genomic organization of the gene encoding the vanilloid receptor: evidence for multiple splice variants". Genomics. 76 (1–3): 14–20. doi:10.1006/geno.2001.6582. PMID 11549313.
  3. Clapham DE, Julius D, Montell C, Schultz G (December 2005). "International Union of Pharmacology. XLIX. Nomenclature and structure-function relationships of transient receptor potential channels". Pharmacological Reviews. 57 (4): 427–50. doi:10.1124/pr.57.4.6. PMID 16382100. S2CID 17936350.
  4. Paulsen CE, Armache JP, Gao Y, Cheng Y, Julius D (April 2015). "Structure of the TRPA1 ion channel suggests regulatory mechanisms". Nature. 520 (7548): 511–7. Bibcode:2015Natur.520..511P. doi:10.1038/nature14367. PMC 4409540. PMID 25855297.
  5. Zhao, Jianhua; Lin King, John V.; Paulsen, Candice E.; Cheng, Yifan; Julius, David (2020-07-08). "Irritant-evoked activation and calcium modulation of the TRPA1 receptor". Nature. 585 (7823): 141–145. doi:10.1038/s41586-020-2480-9. ISSN 0028-0836. PMID 32641835. S2CID 220407248.
  6. Basbaum AI, Bautista DM, Scherrer G, Julius D (October 2009). "Cellular and molecular mechanisms of pain". Cell. 139 (2): 267–84. doi:10.1016/j.cell.2009.09.028. PMC 2852643. PMID 19837031.
  7. Gavva NR (November 2008). "Body-temperature maintenance as the predominant function of the vanilloid receptor TRPV1". Trends in Pharmacological Sciences. 29 (11): 550–7. doi:10.1016/j.tips.2008.08.003. PMID 18805596.
  8. Gavva NR, Bannon AW, Surapaneni S, Hovland DN, Lehto SG, Gore A, et al. (March 2007). "The vanilloid receptor TRPV1 is tonically activated in vivo and involved in body temperature regulation". The Journal of Neuroscience. 27 (13): 3366–74. doi:10.1523/JNEUROSCI.4833-06.2007. PMC 6672109 Check |pmc= value (help). PMID 17392452.
  9. Everaerts W, Gees M, Alpizar YA, Farre R, Leten C, Apetrei A, et al. (February 2011). "The capsaicin receptor TRPV1 is a crucial mediator of the noxious effects of mustard oil". Current Biology. 21 (4): 316–21. doi:10.1016/j.cub.2011.01.031. PMID 21315593.
  10. Cui M, Honore P, Zhong C, Gauvin D, Mikusa J, Hernandez G, et al. (September 2006). "TRPV1 receptors in the CNS play a key role in broad-spectrum analgesia of TRPV1 antagonists". The Journal of Neuroscience. 26 (37): 9385–93. doi:10.1523/JNEUROSCI.1246-06.2006. PMC 6674601 Check |pmc= value (help). PMID 16971522.
  11. Huang SM, Bisogno T, Trevisani M, Al-Hayani A, De Petrocellis L, Fezza F, et al. (June 2002). "An endogenous capsaicin-like substance with high potency at recombinant and native vanilloid VR1 receptors". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99 (12): 8400–5. Bibcode:2002PNAS...99.8400H. doi:10.1073/pnas.122196999. PMC 123079. PMID 12060783.
  12. Khairatkar-Joshi N, Szallasi A (January 2009). "TRPV1 antagonists: the challenges for therapeutic targeting". Trends in Molecular Medicine. 15 (1): 14–22. doi:10.1016/j.molmed.2008.11.004. PMID 19097938.
  13. Jhaveri MD, Elmes SJ, Kendall DA, Chapman V (July 2005). "Inhibition of peripheral vanilloid TRPV1 receptors reduces noxious heat-evoked responses of dorsal horn neurons in naïve, carrageenan-inflamed and neuropathic rats". The European Journal of Neuroscience. 22 (2): 361–70. doi:10.1111/j.1460-9568.2005.04227.x. PMID 16045489.
  14. Story GM, Crus-Orengo L (2008). "Feel the Burn". American Scientist. 95 (4): 326–333. doi:10.1511/2007.66.326. ISSN 0003-0996. Archived from the original on January 19, 2008.
  15. Gunthorpe MJ, Szallasi A (2008). "Peripheral TRPV1 receptors as targets for drug development: new molecules and mechanisms". Current Pharmaceutical Design. 14 (1): 32–41. doi:10.2174/138161208783330754. PMID 18220816.
  16. Boonen, Brett; Startek, Justyna B.; Talavera, Karel (2016-01-01). Chemical Activation of Sensory TRP Channels. Topics in Medicinal Chemistry. Springer Berlin Heidelberg. pp. 1–41. doi:10.1007/7355_2015_98.
  17. De Petrocellis L, Schiano Moriello A, Imperatore R, Cristino L, Starowicz K, Di Marzo V (December 2012). "A re-evaluation of 9-HODE activity at TRPV1 channels in comparison with anandamide: enantioselectivity and effects at other TRP channels and in sensory neurons". British Journal of Pharmacology. 167 (8): 1643–51. doi:10.1111/j.1476-5381.2012.02122.x. PMC 3525867. PMID 22861649.
  18. Patwardhan AM, Akopian AN, Ruparel NB, Diogenes A, Weintraub ST, Uhlson C, et al. (May 2010). "Heat generates oxidized linoleic acid metabolites that activate TRPV1 and produce pain in rodents". The Journal of Clinical Investigation. 120 (5): 1617–26. doi:10.1172/JCI41678. PMC 2860941. PMID 20424317.
  19. Sisignano M, Angioni C, Ferreiros N, Schuh CD, Suo J, Schreiber Y, et al. (2013). "Synthesis of lipid mediators during UVB-induced inflammatory hyperalgesia in rats and mice". PLOS ONE. 8 (12): e81228. Bibcode:2013PLoSO...881228S. doi:10.1371/journal.pone.0081228. PMC 3857181. PMID 24349046.
  20. Mabalirajan U, Rehman R, Ahmad T, Kumar S, Singh S, Leishangthem GD, et al. (2013). "Linoleic acid metabolite drives severe asthma by causing airway epithelial injury". Scientific Reports. 3: 1349. Bibcode:2013NatSR...3E1349M. doi:10.1038/srep01349. PMC 3583002. PMID 23443229.
  21. "Reference SNP (refSNP) Cluster Report: Rs11209716".
  22. Maher SA, Dubuis ED, Belvisi MG (June 2011). "G-protein coupled receptors regulating cough". Current Opinion in Pharmacology. 11 (3): 248–53. doi:10.1016/j.coph.2011.06.005. PMID 21727026.
  23. Grilo A, Sáez-Rosas MP, Santos-Morano J, Sánchez E, Moreno-Rey C, Real LM, et al. (January 2011). "Identification of genetic factors associated with susceptibility to angiotensin-converting enzyme inhibitors-induced cough". Pharmacogenetics and Genomics. 21 (1): 10–7. doi:10.1097/FPC.0b013e328341041c. PMID 21052031. S2CID 22282464.
  24. Starowicz K, Cristino L, Di Marzo V (2008). "TRPV1 receptors in the central nervous system: potential for previously unforeseen therapeutic applications". Current Pharmaceutical Design. 14 (1): 42–54. doi:10.2174/138161208783330790. PMID 18220817.
  25. Gibson HE, Edwards JG, Page RS, Van Hook MJ, Kauer JA (March 2008). "TRPV1 channels mediate long-term depression at synapses on hippocampal interneurons". Neuron. 57 (5): 746–59. doi:10.1016/j.neuron.2007.12.027. PMC 2698707. PMID 18341994.
  26. Fonseca BM, Correia-da-Silva G, Teixeira NA (May 2018). "Cannabinoid-induced cell death in endometrial cancer cells: involvement of TRPV1 receptors in apoptosis". Journal of Physiology and Biochemistry. 74 (2): 261–272. doi:10.1007/s13105-018-0611-7. PMID 29441458. S2CID 25294779.

برای مطالعهٔ بیشتر

پیوند به بیرون

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.