Dolore cronico: il veleno degli scorpioni come soluzione alternativa agli oppiodi secondo un nuovo studio pubblicato sulla prestigiosa rivista Cell
Con la crisi degli oppioidi che attanaglia gli Stati Uniti, molti medici hanno cercato trattamenti alternativi per aiutare i pazienti con dolore cronico a lungo termine. Un nuovo studio, pubblicato sulla prestigiosa rivista Cell, mostra che il veleno iniettato dalla puntura di scorpione potrebbe fornire una soluzione.
I ricercatori dell’Università della California, San Francisco (UCSF) hanno scoperto che una tossina di scorpione può effettivamente essere sfruttata per colpire il recettore del wasabi, che è descritto come una “proteina che rileva le sostanze chimiche” presenti nelle cellule nervose.
Il wasabi è quella pasta verdolina che accompagna sushi e sashimi, con odore e sapore pungenti. Anche se il vero wasabi (Wasabia japonica, o rafano giapponese) è appunto nativo del Giappone, dove viene coltivato da più di mille anni.
Sempre ricercatori dell’UCSF hanno trovato, qualche anno fa, la struttura del recettore del wasabi, una complessa proteina che si trova sulla superficie delle cellule nervose sensoriali e che riveste un ruolo cruciale nella percezione del dolore. Quando viene a contatto con una sostanza irritante – come il gas lacrimogeno, il fumo di sigaretta, il gas di scarico delle auto, la cipolla o, appunto, il wasabi – il recettore invia un segnale di disagio al cervello, che a sua volta induce una risposta corporea: prurito, tosse, lacrimazione, irritazione, bruciore, senso di soffocamento.
Il recettore del wasabi, scientificamente TRPA1, fa parte della famiglia di recettori detti canali ionici TRP (transient receptor potential, ovvero a variazione transitoria di potenziale). Della stessa famiglia fa parte TRPV1, recettore della capsaicina, che reagisce non solo a questo composto responsabile della “piccantezza” del peperoncino, ma anche al calore – come quando ci si scotta la lingua assaggiando un cibo troppo caldo – e al veleno di serpente.
Il recettore TRPA1 è ancora più versatile di quello della capsaicina. Viene attivato non solo dai cibi pungenti come il wasabi e dagli inquinanti ambientali, ma anche da sostanze chimiche dolorose prodotte dal nostro stesso corpo, in risposta a infiammazioni o a malattie come l’artrite reumatoide. TRPA1 potrebbe essere responsabile anche dei pruriti irrefrenabili scatenati dal contatto con l’ortica, dagli eczemi o anche da alcune malattie epatiche o nervose.
Poiché la tossina dello scorpione innesca una risposta al dolore, i ricercatori ritengono che sarà utile come strumento per favorire il dolore e l’infiammazione cronici e potrebbe effettivamente portare allo sviluppo di nuovi tipi di antidolorifici non oppioidi.
I ricercatori dell’UCSF e dell’Università del Queensland hanno isolato la tossina di scorpione, che è una proteina corta. La tossina è stata estratta da uno scorpione originario dell’Australia, lo scorpione australiano Black Rock. I ricercatori hanno valutato diversi tipi di veleno prima di concentrarsi sullo scorpione. Stavano specificamente cercando il veleno che attivava il recettore TRPA1. Quando il recettore è attivato, apre un canale che consente agli ioni sodio e calcio di muoversi nella cellula e indurre dolore e infiammazione.
L’autore principale dello studio, John Lin King, ha evidenziato che quando il recettore incontra un composto dannoso, “in particolare, una classe di sostanze chimiche note come” elettrofili reattivi “,” è attivato per far sapere al corpo che è esposto a qualcosa di pericoloso e per allontanarsi.
La tossina dello scorpione nei mammiferi sembra attivare solo il recettore TRPA1. Probabilmente, il veleno dello scorpione si è evoluto per proteggersi dai predatori di mammiferi.
Nel corso del loro studio, i ricercatori hanno scoperto che la tossina dello scorpione aveva un modo d’azione unico; il modo in cui il veleno attiva il recettore del wasabi è “nuovo e inaspettato”, hanno osservato i ricercatori. La tossina contiene quella che è stata descritta come una “sequenza insolita di aminoacidi” che gli dà la capacità di penetrare nella membrana della cellula e passare attraverso, evitando modi più tradizionali di ingresso, come l’endocitosi.
Gli autori hanno dettagliatamente descritto la tossina peptidergica di scorpione (WaTx) che attiva TRPA1 penetrando nella membrana plasmatica. WaTx stabilizza il TRPA1 in uno stato attivo biofisicamente distinto caratterizzato da aperture del canale prolungate e bassa permeabilità al Ca 2+.
Di conseguenza, WaTx provoca dolore acuto e ipersensibilità al dolore ma non riesce a innescare un rilascio efferente di neuropeptidi e infiammazione neurogena tipicamente prodotta da elettrofili nocivi. Questi risultati forniscono un esempio lampante di evoluzione convergente in base alla quale sostanze irritanti di origine animale e vegetale disparate chimicamente si rivolgono allo stesso sito normativo chiave allosterico per modulare in modo differenziato l’attività del canale. WaTx è una sonda farmacologica unica per dissezionare la funzione TRPA1 e il suo contributo al dolore acuto e persistente.
Tutti gli sforzi ora sono orientati a capire come la tossina possa attraversare la membrana, in modo da replicare questo meccanismo per strutturare farmaci che superino anch’essi la barriera cellulare che non è mai stata penetrabile prima.
“La scoperta di questa tossina fornisce agli scienziati un nuovo strumento che può essere utilizzato per sondare i meccanismi molecolari del dolore, in particolare per valutare selettivamente i processi che portano all’ipersensibilità al dolore”, ha affermato Lin King.
TRPA1 è sempre di più sotto il mirino per trovare nuove classi di analgesici non oppioidi per il trattamento del dolore cronico.