Modulační mechanizmy nociceptivních TRP kanálů

Abstract

Detection of painful stimuli in the periphery is mediated by temperature-sensitive transient receptor potential (TRP) channels which are expressed in primary afferent endings of free sensory neurons called nociceptors. TRP channels in nociceptors are involved in the detection of thermal, but also mechanical and chemical stimuli. Out of seven known types of temperature-sensitive TRP channels, three are responsible for detecting painful temperatures: vanilloid receptors TRPV1 (> 42 o C) and TRPV2 (> 52 o C) detect noxious heat, and ankyrin receptor TRPA1 detects noxious cold (< 17 o C). Better knowledge of TRP channel mechanisms of action is essential for understanding TRP channel functions and ultimately for the design of potential analgesics. New findings presented in this thesis clarify mechanisms of action of TRPV1 and TRPA1 receptors, focusing on camphor and voltage sensitivity of TRPV1 channels and calcium modulation of TRPA1 channels. The first topic discussed in this thesis is the mechanism of camphor sensitivity of TRPV1 receptor. Camphor is a naturally occurring substance known since time immemorial for its effective analgesic properties, yet its mechanism of action is not understood. Camphor is known to be a partial agonist of TRPV1 channel, a full agonist of TRPV3 channel, but also an inhibitor of...

Detekce bolestivých podnětů na periferii a jejich transdukce do CNS je zprostředkována některými zástupci teplotně citlivých transient receptor potential (TRP) kanálů, kteří se exprimují na volných zakončeních primárních aferentních senzorických neuronů nazývaných nociceptory. Prostřednictvím TRP kanálů nociceptory vnímají nejen teplotní stimuly, ale také podněty mechanické a chemické. Ze sedmi v současnosti identifikovaných teplotně citlivých TRP kanálů jsou za detekci bolestivých teplotních podnětů zodpovědní dva teplem aktivovaní zástupci vaniloidních receptorů: TRPV1 (≥ 42 řC), TRPV2 (≥ 52 řC) a jeden chladem aktivovaný zástupce ankyrinových receptorů TRPA1 (≤ 17 řC). Tyto kanály jsou typické složitým a dosud neznámým mechanizmem působení, jejichž poznání je nezbytné k pochopení jejich komplexních funkcí v organizmu a následně pro navrhování potenciálních analgetik. Nové poznatky, které jsou náplní této studie, směřují k objasnění mechanizmů působení dvou výše zmíněných nociceptivních receptorů TRPV1 a TRPA1, se zaměřením na kafrovou a napěťovou citlivost TRPV1 a vápníkovou modulaci TRPA1 receptoru. Prvním tématem, které je v této práci diskutováno, je modulační mechanizmus kafru na TRPV1 receptor. Kafr je účinnou, v přírodě se vyskytující látkou používanou díky svým analgetickým účinkům od nepaměti....