A csupasz földikutya az evolúciónak köszönhetően nem érez fájdalmat

2019.05.31. 20:56

Az afrikai csupasz vakondpatkányok érzéketlenek sokféle fájdalomra. Az MDC Gary Lewin által vezetett nemzetközi kutatócsoport szerint ez a tulajdonság tette lehetővé az állatok számára, hogy újabb és újabb élőhelyeket népesítsenek be. A genetikai változásnak köszönhetően a rágcsálók képesek akár a legmérgezőbb hangyák mellett is élni, amelyeket más állatok messze elkerülnek.

A környezethez való alkalmazkodás alakította az evolúcióját

A csupasz vakondpatkányok (vagy más néven csupasz földikutyák vagy csupasz turkálók) körülbelül tíz évvel ezelőtt váltak híressé, amikor a Max Delbrück Molekuláris Orvostudományi Központban (MDC) Gary Lewin és Thomas Park kutatók az állatok igen furcsának tűnő érzékszervi világát vizsgálták. A tudósok kimutatták, hogy ezek a kizárólag Afrikai száraz éghajlatú részén élő rágcsálók roppantmód ellenállnak a fájdalomnak.

A csupasz turkáló kiterjedt alagútrendszerben él, és sohasem jön fel a felszínreForrás: Wikipedia

A kísérletek során különféle savakkal vagy a chilli paprika fő esszenciáját adó kapszaicinnel kezelték őket. Most a kutatók nemzetközi összefogásban vizsgálták a további fájdalomérzékenységet, és a csupasz földikutyák mellett nyolc rokonfajt is teszteltek.
Az állatokkal kapcsolatos tanulmányaink eredményei segíthetnek többek között az új fájdalomcsillapító gyógyszerek kifejlesztésében – hangsúlyozta Lewin, az MDC molekuláris fiziológiai csoportjának vezetője. – Az evolúció során ez az állat egyértelmű eredményeket tud felmutatni, ami csodálatos példa arra, hogy a környezethez való alkalmazkodás hogyan alakíthatja hosszú távon az evolúciót.

Érzéketlennek bizonyult a fájdalommal szemben

A kutatók az új tesztek során olyan anyagokat használtak, amelyek gyorsan égő érzést okoznak az emberek és más emlősök bőrén. Többek között sósavat, kapszaicint és a wasab erejét adó allil-izotiocianátot (AITC) használtak. Elsősorban olyan anyagokat választottak, amelyeknek a rágcsálók a természetese környezetükben is találkozhatnak. Az eredmény a kutatókat is meglepte: három faj teljesen érzéketlennek bizonyult a fájdalommal szemben, míg kettő röviden felemelte a mancsát vagy megnyalta azt, ami a rövid fájdalomérzetet jelölte.

Több faját teszteltékForrás: Picasa

Izgalmas felfedezést jelentett, hogy a kifejezetten a dél-afrikai régióban élő csupasz földikutya egyszerűen érzéketlennek bizonyult minden fájdalomra – magyarázta Lewin. – Az AITC a szervezetben lévő aminosavakat támadja meg, és így elpusztíthatja a fehérjéket. Ezért minden más, ismert faj igyekszik minden erejével elkerülni az érintkezést ezzel az anyaggal

A génekben találták meg a válaszokat

A kutatók ezután a fájdalomra való érzéketlenség molekuláris okait vizsgálták és a legmodernebb szekvenálási technológia segítségével hasonlították össze a körülbelül 7000 gén aktivitását a szövetekben. Megfigyelték, hogy két gén aktivitása megváltozott: és pont ezek vesznek részt a fájdalom érzékelésében.

Kicsi, de éles karmai segítségével a csupasz turkáló biztonságosan közlekedik föld alatti folyosóinForrás: Wikipedia

Az AITC és más, irritáló anyagok megtalálhatók azokban a gyökerekben, amelyek a patkányok egyik fő táplálékforrását jelentik – mutatott rá Lewin. – Miután ez aktiválta az úgynevezett TRPA1 gént, ezért az evolúció során számos faj csökkentette az ehhez kapcsolható csatorna génjét.
A kutatócsapatot különösen meglepte egy további kísérlet eredménye: amikor a patkány egyik csatornáját blokkolták egy gyógyszerrel, a csupasz turkáló hirtelen érzékeny lett az AITC-re. Ám csupán egy nappal a teszt után az állat már újra közömbössé vált az anyaggal szemben.

Kikapcsolták a fájdalomrezisztenciát

A fájdalomrezisztenciát tehát a rágcsálók egyszerűn ki tudják kapcsolni. A több ezer génből, megtalálhatták azt az egyet, amely csupasz vakondpatkány figyelemre méltó fájdalomérzéketlenségéért felelős. Nem véletlen, hogy az állatok gyakran osztják meg a kiterjedt alagútrendszerből álló otthonukat Myrmicaria natalensis hangyával.

A Myrmicaria natalensis mérge erős fájdalomérzetet okozForrás: Wikipedia

Ezek a rovarok az agresszív természetükről és erős fájdalmat okozó mérgeikről ismertek – tette hozzá Daniel Hart, aki a felfedezést tette. – Amikor a kísérlet során ennek a hangyának a mérge került az állatok mancsára, a vizsgálatban részt vevő, valamennyi faj rövidebb-hosszabb fájdalomérzetet tapasztalt, kivéve a csupasz földikutyát.
A kutatók friss eredményeiket a Science tudományos folyóiratban publikálták.