Læknablaðið - 01.11.2021, Blaðsíða 9

L ÆKNABL AÐIÐ 2021/107 513
R I T S T J Ó R N A R G R E I N
Elías Ólafson læknir
prófessor í taugasjúk-
dómafræði og yfirlæknir
taugalækningadeildar
Landspítala
eliasol@landspitali.is
Þessar rannsóknir leiða í ljós hvernig
skynjun sársauka er á sameindastigi.
Vonin er að þessi vitneskja leiði til
að lyf finnist við taugaverkjum, en
við þeim er engin góð meðferð í dag.
doi 10.17992/lbl.2021.11.658
Sagt hefur verið að best sé að geta lýst niðurstöðum
vísindarannsóknar sem sögu, – með bæði upphafi
og enda. Þetta hefur tveimur vísindamönnum
við Kaliforníuháskóla tekist, og uppskáru þeir
Nóbelsverðlaun í lífeðlis­ og læknisfræði nú
á dögunum. Þeir hafa rannsakað hvernig hiti,
sársauki og þrýstingur örva hver sína tegundina
af skynfrumum. Verðlaunahafarnir eru þeir David
Julius, sem hefur rannsakað skynjun hita og
sársauka, og Ardem Patapoutian, sem rannsakað
hefur skynjun á þrýstingi.
Við upplifum snerti­, sársauka­ og stöðuskyn
ekki með sama hætti og sjón, heyrn og lyktarskyn,
þar sem við getum ekki lokað á þessa skynjun,
eins og þegar við höldum fyrir augu, eyru eða nef.
Sársauka­ og hitaskyn er mjög mikilvægt og ver
líkamann fyrir áverkum. Stöðuskyn gerir okkur
mögulegt að standa upprétt, ganga og nota hend­
urnar. Við gerum greinarmun á þessu tvennu hjá
sjúklingum, sem orsakast af aðskildum brautum í
úttaugum, mænu og heilastofni. Annars vegar eru
það hægfara boð um hita og sársauka og hins vegar
hraðfara boð um stöðu líkamans og stundum sést
truflun á aðeins öðru kerfinu vegna staðsetningar
sjúkdómsins í út­ eða miðtaugakerfinu.
Julius og Patapoutian uppgötvuðu að skynjun
taugafrumna á sársauka, hita og líkamsstöðu byggir
á sérhæfðum viðtækjum í frumuhimnu skyn frumn­
anna, sem skynja mismunandi áreiti.
Verðlaunahafarnir leiða sjálfstæða rannsókn­
arhópa, Julius í San Francisco og Patapoutian í La
Jolla. Báðir ákváðu þeir að leita að viðtækjum sem
væru sérhæfð fyrir snerti­, sársauka­ og þrýstiskyn,
en hvernig átti að byrja? Erfitt er að vinna með skyn­
frumur þar sem þær eru dreifðar í vefjum líkamans
og mynda ekki afmörkuð lífæri eins og til dæmis
augun og lyktarslímhúðin í nefinu.
Julius lýsir því að hann hafi fengið þá hugmynd
þegar hann var að kaupa í matinn að nota chilli­
pipar, sem veldur bruna­ og sársaukatilfinningu
í munninum. Hann ályktaði sem svo að capsaicin,
sem er virka efnið í piparnum, hlyti að virkja
sársaukaviðtæki í munni og því væri líklegt að
það örvaði beint viðtæki fyrir sársauka. Markmið
hans varð að finna viðtækið og sameindabyggingu
þess. Notaðar voru frumur sem voru ónæmar
Hvernig skynjum við sársauka?
Nóbelsverðlaun í lífeðlis­ og læknisfræði 2021
fyrir capsaisini. Hann gerði ráð fyrir að aðeins
eitt gen stjórnaði myndun viðtækisins og notaði
mismunandi DNA hluta gena sem tjáð eru í
skynfrumum. Hann fann DNA sem gerði frumurnar
næmar fyrir capsaicini og síðan genið sem reyndist
stjórna myndun jónaganga (TRPV1). Síðan kom í ljós
að TRPV1 skynjar einnig hita sem veldur sársauka.
Ardem Patapoutian starfar við Scripps­
rannsóknarstofnunina í La Jolla í Kaliforníu. Lengi
hefur verið ljóst að sumar frumur nema þrýsting,
og þess vegna skynjar líkaminn snertingu,
blóðþrýsting og þrýsting í þvagblöðru. Hvernig
frumur gerðu þetta var ekki vitað. Patapoutian
byrjaði með frumur í frumurækt sem
svara þrýstingi með aukinni rafvirkni.
Síðan var leitað skipulega að geni sem
myndaði viðtæki á frumunum, með
því að stöðva tjáningu líklegra gena.
Þá fannst gen sem var nauðsynlegt til
að mynda þessa svörun frumunnar
og síðan viðtækið, sem var jónarás
í frumuhimnunni. Hún fékk nafnið
PIEZO1, og svarar þrýstingi á frumuna. Síðar fannst
skyld rás, PIEZO2, sem er sérhæfð til að nema
stöðu og tengist einnig skynjun sársauka við létta
snertingu (allodynia) í kjölfar áverka, eins og til
dæmis eftir sólbruna.
Síðar fundu báðir rannsóknar hóparnir viðtæki
sem skynjar kulda (TRPM8), sem einnig er örvað af
mentholi, enda veldur það kuldatil finningu.
Niðurstöður bæði Julius og Patapoutian hafa gefið
vonir um að lyf finnist við taugaverkjum (neuro pathic
pain) sem er algengt vanda mál og engin góð meðferð
er til við. Vandinn er að lyf má ekki hafa áhrif á allan
líkamann, þar sem sársaukaskynjun er nauðsynleg
í daglegu lífi. Nú er leitað að lyfi með staðbundnari
verkun.
Rannsóknir þessara tveggja manna og
samstarfsfólks þeirra hafa leitt í ljós hvernig skynjun
gerist á sameindastigi. Þessi þekking mun þróast
áfram á næstu árum og þegar hefur verið lýst
arfgengum sjúkdómi með miklum skyntruflunum
vegna meðfæddrar missmíði á viðtækjum skynjunar.
Einnig hafa komið fram óvæntar niðurstöður því
PIEZO jónarásirnar virðast hafa þýðingu við bæði
frumuskiptingu og malaríusýkingu.
Elías Ólafson MD
PhD, Professor of Neurology
and Chairman, Department of
Neurology, Landspitali University
Hospital
How do we sense pain?
The Nobel Prize in
Physiology or Medicine
2021