Topo imperturbabile per Scorpion's Sting

Chi vincerebbe in un combattimento: uno scorpione di corteccia o un topo di cavalletta? Sembra una chiamata facile. Lo scorpione della corteccia ( Centruroides sculpturatus ) offre una delle più dolorose punture nel regno animale: le vittime umane hanno confrontato l'esperienza con il marchio. Il mouse da cavalletta da 25 grammi ( Onychomys torrido ) è, beh, un topo. Ma come puoi vedere nel video qui sopra, i topi di cavalletta uccidono e mangiano normalmente scorpioni di corteccia, beatamente masticando via anche quando le loro prede li pungono ripetutamente (ea volte proprio in faccia). Ora, gli scienziati hanno scoperto perché i topi cavalletta non reagiscono alle punture di scorpione di corteccia: semplicemente non le sentono.

Neurobiologo evolutivo Ashlee Rowe della Michigan State University di East Lansing ha studiato l'apparente superpotenza dei topi cavalletta da quando era alla scuola di specializzazione. Per il nuovo studio, ha munto il veleno da quasi 500 scorpioni di corteccia e ha iniziato a sperimentare. Quando iniettò il veleno nelle zampe posteriori dei normali topi da laboratorio, i topi leccarono furiosamente il sito per diversi minuti. Ma quando ha iniettato lo stesso veleno in topi da cavalletta, si sono leccati le zampe solo per pochi secondi e poi hanno fatto i loro affari, apparentemente impassibili. In effetti, i topi cavalletta sembravano essere più irritati dalle iniezioni della soluzione salina che Rowe usava come controllo.

Rowe sapeva che i topi cavalletta non erano del tutto impermeabili al dolore, reagivano alle iniezioni di altre sostanze chimiche dolorose come la formalina, ma non il veleno di scorpione della corteccia. Per scoprire cosa stava succedendo, lei e il suo team hanno deciso di determinare in che modo il veleno colpisce il sistema nervoso del topo di cavalletta, in particolare le parti responsabili del dolore sensoriale.

Fortunatamente per la squadra di Rowe, provare dolore coinvolge solo alcuni dei numerosi canali chimici possibili del corpo, quindi sono stati in grado di azzerare rapidamente due di essi: Na v 1.7 e Na v 1.8, che funzionano spostando gli ioni di sodio dentro e fuori le cellule. Nei mammiferi, Na v 1.7 avvia un segnale di dolore, mentre Na v 1.8 trasmette quel segnale al cervello. Entrambi i canali devono essere attivati ​​per qualcosa da ferire.

In una capsula di Petri, Rowe e colleghi potrebbero dire che il veleno dello scorpione della corteccia funziona mirando a Na v 1,7 nelle cellule da topi di laboratorio e topi cavalletta. Ma nei topi cavalletta, Na v 1.8 viene in soccorso con un trucco accurato: si spegne in presenza di veleno di scorpione di corteccia. "Il segnale [pain] potrebbe essere generato dal canale del sodio 1.7, ma non viene inviato al cervello per 1.8 ", Dice la Rowe. Il suo team riporta i suoi risultati online oggi a Scienza.

"Hanno effettivamente mostrato le basi molecolari con cui un animale si è evoluto nella resistenza al dolore, ed è molto bello", afferma Glenn King, biologo strutturale dell'Università del Queensland in Australia che non è stato coinvolto nella ricerca. La resistenza al dolore, anche a stimoli specifici come il veleno dello scorpione, è un adattamento insolito, dice Rowe. In genere, il dolore "ci spinge a prenderci cura di noi stessi", dice, avvisandoci di situazioni pericolose, come una fiamma vicina o un taglio che potrebbe essere infettato, e insegnandoci a evitarli in futuro. Lei ipotizza che i topi di cavalletta svilupparono la loro resistenza al veleno di scorpione di corteccia in modo che potessero mangiare gli artropodi, che sono abbondanti nel deserto dell'Arizona dove vivono i topi. Gli scorpioni di corteccia "rappresentano una risorsa alimentare davvero preziosa" in un ecosistema in cui altre prede sono scarse, afferma.

Anche se i topi cavalletta possono di solito provare altri tipi di dolore, Rowe ha osservato che sembrano essere temporaneamente insensibili ad altri stimoli dolorosi dopo che una dose di veleno di scorpione abbassa il loro Na v 1,8 canali. Spera che questo trucco possa essere utile per progettare una nuova classe di antidolorifici per gli umani. "L'antidolorifico ideale è quello che prendi e il tuo dolore va via, ma nient'altro è influenzato", dice Ewan Smith, un neuroscienziato dell'Università di Cambridge nel Regno Unito che non è stato coinvolto nella ricerca corrente. Perché Na v 1.7 e Na v L'unico lavoro di 1.8 è quello di innescare il dolore, dice, un farmaco che ha preso di mira uno o entrambi e anche il veleno scorpione veleno inibisce il dolore ma ti permette di mantenere altri tipi di sensazioni (non più facce insensibili dopo una visita al dentista). Inoltre, non avrebbe effetti collaterali o rischi di dipendenza perché influenzerebbe le vie del dolore e nient'altro, dice Smith. Questa è una superpotenza degna di essere scritta a casa.

* Correzione, 28 ottobre, 15:50 Ashlee Rowe è ora alla Michigan State University, non all'Università del Texas, ad Austin, come originariamente riportato.

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