การทดลองใน planarians ระบุตัวกลางทางเคมีที่เรียกตัวตรวจจับอุ๊ยตาย
ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ซึ่งเป็นโมเลกุลที่ผลิตโดยเซลล์ภายใต้ 666slotclub การข่มขู่ อาจเป็นสัญญาณอันตรายทั่วไป ซึ่งช่วยเตือนสัตว์ถึงอันตรายที่อาจเกิดขึ้นและส่งพวกมันอย่างรวดเร็ว รายละเอียดใหม่จากหนอนตัวแบนในระนาบเกี่ยวกับวิธีการทำงานของกระบวนการนี้อาจทำให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจลึกซึ้งขึ้นว่าคนเราตรวจพบความเจ็บปวดได้อย่างไร และท้ายที่สุดอาจชี้ให้เห็นถึงวิธีที่ดีกว่าในการควบคุมความเจ็บปวด
Paul Garrity นักชีววิทยาจาก Brandeis University ในเมือง Waltham รัฐแมสซาชูเซตส์ กล่าวว่า “การได้ภาพกว้างๆ เกี่ยวกับวิธีการสร้างระบบเหล่านี้และสิ่งที่พวกเขาต้องการนั้นมีประโยชน์จริงๆ
และด้วยการค้นหาความคล้ายคลึงกันของเซลล์ในหมู่นักวางแผน แมลงวันผลไม้ และผู้คนการศึกษาใหม่ซึ่งตีพิมพ์ออนไลน์เมื่อวันที่ 16 ตุลาคมในNature Neuroscienceได้ให้คำแนะนำว่าระบบตรวจจับภัยคุกคามนี้อาจทำงานเมื่อหลายร้อยล้านปีก่อนได้อย่างไร
ผลลัพธ์มุ่งเน้นไปที่โปรตีนที่เรียกว่า TRPA1 ซึ่งเป็นเครื่องตรวจจับความเจ็บปวดที่รู้จักกันดีในคน TRPA1 ฝังอยู่ในเซลล์ภายนอก ช่วยให้สัตว์หลายชนิดสามารถตรวจจับ (และหลบหนีได้ในที่สุด) สารเคมีอันตราย การบาดเจ็บทางร่างกาย และอุณหภูมิสุดขั้ว ในมนุษย์ การกลายพันธุ์ใน ยีน TRPA1อาจทำให้เกิดอาการเจ็บปวดรุนแรงได้
แต่นักวิทยาศาสตร์ได้งุนงงกับพฤติกรรมที่ดูเหมือนไม่สอดคล้องกันของ TRPA1 ในสัตว์ต่างๆ
ตัวอย่างเช่น ใน เวิร์ม Caenorhabditis elegansโปรตีนจะถูกกระตุ้นด้วยความเย็น แต่ในสัตว์อื่นๆ เช่น ยุง TRPA1 ถูกกระตุ้นด้วยความร้อน Marco Gallio ผู้เขียนร่วมการศึกษาจาก Northwestern University ในเมือง Evanston รัฐอิลลินอยส์ กล่าวว่า “ยิ่งผู้คนเริ่มมองหาการกระตุ้น TRPA1 ในสายพันธุ์ต่างๆ มากเท่าไร ปริศนาก็ยิ่งซับซ้อนมากขึ้นเท่านั้น
Gallio และเพื่อนร่วมงานได้ศึกษาพฤติกรรมของ TRPA1 ในSchmidtea mediterranea ในระนาบ ซึ่งเป็นหนอนตัวแบนชนิดหนึ่งที่มีวิวัฒนาการที่ห่างไกลจากมนุษย์และสัตว์อื่น ๆ ที่มักศึกษาในห้องทดลอง โดยปกตินักพลานาเรียจะหลีกเลี่ยงบริเวณที่ร้อน ในการทดลอง หนอนตัวแบนที่มีโปรตีน TRPA1 อยู่ห่างจากส่วนต่างๆ ของห้องที่ได้รับความร้อนถึง 32 องศาเซลเซียส แต่นักพลานาเรียที่ไม่มีโปรตีนก็บินไปทั่วทั้งห้อง ดูเหมือนจะไม่ถูกรบกวนจากความร้อน ในทำนองเดียวกัน หนอนตัวแบนที่ไม่มี TRPA1 ดูเหมือนจะพอใจที่จะอยู่ในห้องที่มีสารเคมีที่ทำให้มัสตาร์ดและวาซาบิเตะ ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่า TRPA1 มีส่วนเกี่ยวข้องในการตอบสนองของนักวางแผนต่ออันตรายของเซลล์
ในการทดสอบเพิ่มเติม นักวิจัยพบว่าในขณะที่ planarians ได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่เป็นอันตราย ร่างกายของพวกมันก็ผลิตออกซิเจนที่มีปฏิกิริยาตอบสนองมากขึ้น สารเคมีซึ่งรวมถึงไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ และการทดลองกับเซลล์ในจานเปิดเผยว่าไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์กระตุ้นโปรตีน TRPA1 ของพลานาเรียนโดยตรง
ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์หรือออกซิเจนชนิดปฏิกิริยาอื่น ๆ อาจเป็นสัญญาณอันตรายสากลที่ TRPA1 ตรวจพบ Gallio และเพื่อนร่วมงานของเขาสงสัย สัญญาณทั่วไปนี้อาจอธิบายคุณสมบัติที่ค่อนข้างขัดแย้งของ TRPA1 ที่นักวิจัยตั้งข้อสังเกต: TRPA1 ของมนุษย์ซึ่งถูกกระตุ้นโดยอุณหภูมิที่เย็นจัด อนุญาตให้แมลงวันผลไม้หลีกเลี่ยงบริเวณที่ร้อน สันนิษฐานได้จากการตรวจจับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ เช่นเดียวกันกับ TRPA1 ระนาบซึ่งไม่ตอบสนองต่อความร้อนโดยตรง หน้าที่ที่ทับซ้อนกันนั้นเป็นไปได้เนื่องจากโปรตีนไม่ตอบสนองต่ออุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจง แต่นักวิจัยสงสัยแทนไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์
การใช้สารเคมีขั้นกลาง “ไขปริศนา” ของพฤติกรรมที่ดูเหมือนแปรผันของ TRPA1 ได้อย่างแท้จริง Gallio กล่าว ด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่เป็นตัวกลางทางเคมี TRPA1 สามารถตรวจจับอุณหภูมิที่หลากหลายและสัญญาณอันตรายอื่นๆ ทำให้ TRPA1 สามารถตรวจจับภัยคุกคามเฉพาะสำหรับสัตว์ต่างๆ ได้
การศึกษา TRPA1 ในนักวางแผนจะให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับประวัติวิวัฒนาการของการตรวจวัดความเจ็บปวดของมนุษย์ เนื่องจากเชื้อสาย planarian แยกจากแมลงวัน หนู และมนุษย์เมื่อนานมาแล้ว จึงเป็นไปได้ที่บรรพบุรุษร่วมกันในสมัยโบราณจะมีโปรตีน TRPA1 ที่ตรวจจับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์คล้ายกับที่พบใน planarians “การได้มุมมองนั้นยอดเยี่ยมมาก เพราะคุณจะได้มุมมองเปอร์สเปคทีฟในระดับสูงว่าวิวัฒนาการจะทำงานอย่างไร” Garrity กล่าว 666slotclub
