A TRPV1 ioncsatorna aktivitását befolyásoló egyes regulátorok vizsgálata érzőneuronokon

Absztrakt

Az értekezés az endogén anandamid, valamint exogén gyulladásos mediátorok (bradykinin (BK) és prosztaglandin E2 (PGE2)) elsődleges érzőneuronokra gyakorolt hatásainak vizsgálata során kapott eredményeket foglalja össze. Az arachidonoil-etanolamid (anandamid) számos hatása közül kiemelhető a fájdalom kialakulásában betöltött szerepe, mind központi, mind perifériás idegrendszeri támadáspontokon. Anandamidtermelés Ca2+-függő és Ca2+-független útvonalakon is történhet. Megmutattuk, hogy patkány elsődleges érzőneuronjai Ca2+-mentes közegben is képesek anandamidtermelésre, leírtuk a Ca2+-független enzimek jelenlétét a már ismert Ca2+-függő NAPE-PLD mellett. Az anandamidtermelő enzimek közös szubsztrátjának, az 1,2-dioleoil-sn-glicero-3-foszfoetanolamin-N-arachidonoilnak (NAPE-nek) az adagolásakor anandamid termelődik. Megvizsgáltuk, hogy a termelt anandamid TRPV1-mediált serkentő hatást fejt ki a primer érzőneuronokra, mely serkentést a kannabinoid 1 receptor egyidejű aktiválása nem gátolja. A vizsgált neuronok egy része együtt fejezi ki a TRPV1-et és az anandamidtermelésre alkalmas enzimeket. Ezek alapján eredményeink arra utalnak, hogy a primer érzőneuronok által Ca2+-független útvonalakon termelt anandamid inkább stimuláló, mint gátló hatást fejt ki ezekre a sejtekre, és a hatás valószínűleg elsősorban autokrin.
A TRPV1 központi szereppel bír a gyulladással járó hő hiperalgézia létrejöttében. A TRPV1 egyik splice variánsa, a TRPV1b a TRPV1 ioncsatorna működését csökkentő, a természetben is előforduló inhibitorikus alegység. A TRPV1 és a TRPV1b mRNS- és fehérjeexpresszióját vizsgáltuk kontroll körülmények között és gyulladásos mediátorok (10 µM BK és 10 µM PGE2) jelenlétében tenyésztett patkány primer érzőneuronokon annak megállapítására, hogy a TRPV1 és a TRPV1b expressziójában bekövetkező változások hozzájárulhatnak-e az ioncsatorna gyulladásban megfigyelhető fokozott válaszkészségéhez. A primer érzőneuronok mind TRPV1-et, mind TRPV1b-t kifejeznek mRNS és fehérje szinten egyaránt. A TRPV1b mRNS-e pontosan a teljes 7-es exon hiányában különbözik a TRPV1 mRNS-től. Az érzőneuronok TRPV1 válaszkészsége szignifikánsan nőtt, amikor a sejteket BK és PGE2 jelenlétében tenyésztettük. Ezzel egyidejűleg a TRPV1 mRNS mennyisége is nőtt, fehérje szintje azonban nem változott. A BK és PGE2 jelenléte továbbá nem módosította sem a TRPV1b mRNS, sem a TRPV1b fehérje expresszióját. In this work, we investigated the regulatory effects of endogenous anandamide and exogenous inflammatory mediators (bradykinin (BK) and prostaglandin E2 (PGE2)) on the activity of primary sensory neurons. The endogenous lipid agent N-arachidonoylethanolamine (anandamide), among other effects, has been shown to be involved in nociceptive processing both in the central and peripheral nervous systems. Anandamide is thought to be synthesised by several enzymatic pathways both in a Ca2+-sensitive and Ca2+-insensitive manner, and rat primary sensory neurons produce anandamide. Here, we show that cultured rat primary sensory neurons express Ca2+-insensitive enzymes implicated in the synthesis of anandamide, and that application of 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-arachidonoyl (NAPE), the common substrate of the anandamide-synthesising pathways, results in anandamide production. We also show that anandamide, which has been synthesised in primary sensory neurons following the application of NAPE induces transient receptor potential vanilloid type 1 ion channel (TRPV1)-mediated excitatory effect that is not inhibited by concomitant activation of the cannabinoid type 1 receptor. We show that subpopulations of TRPV1-expressing primary sensory neurons also express some of the putative Ca2+-insensitive anandamide-synthesising enzymes. Together, these findings indicate that anandamide synthesised by primary sensory neurons via a Ca2+-insensitive manner has an excitatory rather than an inhibitory role in primary sensory neurons and that excitation is mediated predominantly through autocrine signalling. TRPV1 plays a pivotal role in the development of inflammatory heat hyperalgesia. The splice variant of the TRPV1 molecule, TRPV1b has been suggested to be a naturally-occurring inhibitory subunit of the TRPV1 ion channel. We assessed TRPV1 and TRPV1b mRNA and protein expression, as well as capsaicin-induced TRPV1 activity in cultured rat PSN grown for 2 days in control or in an inflammation-associated milieu created by adding 10 µM BK and 10 µM PGE2 to the medium to find whether alterations in TRPV1 and TRPV1b expression could contribute to the increased responsiveness of the TRPV1 ion channel in inflammation. We found that both TRPV1 and TRPV1b mRNA and protein are expressed in PSN and that TRPV1b mRNA lacks the entire exon 7. Culturing neurons in the presence of BK and PGE2 significantly increases TRPV1 responsiveness and TRPV1 mRNA expression. However, the presence of BK and PGE2 does not alter TRPV1b mRNA, and TRPV1 and TRPV1b protein expression.

Leírás
Kulcsszavak
TRPV1, TRPV1b, CB1, fájdalom, pain, gyulladás, inflammation, anandamid, anadamide
Forrás