Mierikswortel, hete mosterd en wasabi krijgen hun onderscheidende kick van een verbinding genaamd allyl isothiocyanate, of AITC. Het effect is scherp, een beetje plezierig, maar ook een beetje pijnlijk. De meeste dieren vermijden van nature stoffen met AITC. Maar zoals Cara Giaimo rapporteert voor de New York Times, lijkt één soort Afrikaanse molrat volledig immuun te zijn voor zijn veroorzakende eigenschappen.
Als onderdeel van een nieuwe studie gepubliceerd in Science, testte een internationaal team van onderzoekers de tolerantie van negen Afrikaanse knaagdierensoorten - waarvan acht molratten - voor drie pijnstillende stoffen: AITC, een zure oplossing met een PH vergelijkbaar met die van citroensap en capsaïcine, wat paprika's hun kruidigheid geeft. Eerder onderzoek had aangetoond dat naakte molratten niet alleen zuurstofbestendig zijn, maar ook ongevoelig zijn voor zuur en capsaïcine. Het team achter de nieuwe studie hoopt dat extra inzichten in pijntolerantie bij knaagdieren zullen helpen nieuwe wegen te openen voor de behandeling van pijn bij mensen.
De onderzoekers injecteerden de poten van hun proefpersonen met de drie stoffen. Karlien Debus, co-auteur en promovendus aan het Max Delbrück Center for Molecular Medicine in Duitsland, vertelt George Dvorsky van Gizmodo dat de injecties geen langdurige toxische effecten op de beestjes hadden. Maar het team was op zoek naar tekenen van ongemak, zoals poot likken of vegen.
Vier van de molrat-soorten vertoonden gevoeligheid voor alle drie de stoffen. Drie soorten waren immuun voor de zure oplossing en twee waren niet onder de indruk van capsaïcine. De naakte molrat was voor beide ongevoelig en bevestigde de eerdere bevindingen. Maar de hoogveld-molrat was de enige die door de AITC geen last leek te hebben.
Hier houden onderzoekers van de Universiteit van Pretoria, Nigel Bennett en Heike Lutermann, een highveld-molrat. De kleintjes lijken immuun te zijn voor de hete en kruidige angel van wasabi. (Universiteit van Pretoria) Aanvankelijk werden de hoogvelders geïnjecteerd met een 75% AITC-oplossing. Toen verhoogden de onderzoekers de ante en gaven ze een pure dosis. (Debus moest een gasmasker dragen bij het uitvoeren van dit deel van het experiment.) Maar de hoogvelders "reageerden helemaal niet", vertelt Gary Lewin, co-auteur en moleculair fysioloog aan het Max Delbrück Center, tegen Giaimo.
Genetisch materiaal uit de biologische monsters van de hoogvelders gaf aanwijzingen over wat ze mogelijk wasabi-proof zou maken - namelijk een ongebruikelijk hoog aantal kleine structuren genaamd 'lekkanalen' op het oppervlak van hun zenuwen.
"De lekkanalen zorgen ervoor dat de zenuwen geen berichten over wasabi-pijn kunnen overbrengen naar de hersenen", verklaart co-auteur Thomas Park, professor in de biologische wetenschappen aan de Universiteit van Illinois. "In plaats van het signaal van de receptor naar de hersenen te sturen, leiden de lekkanalen het signaal af."
Waarom highveld-molratten deze unieke eigenschap bezitten, was een andere interessante vraag - een vraag die Daniel Hart, co-auteur en promovendus aan de Universiteit van Pretoria, kon beantwoorden. Zoals Hart uit jarenlange studie van molratten wist, delen hoogveldjes hun natuurlijke habitat met natale droptail-mieren, die een felle steek hebben. En die angel activeert dezelfde pijnreceptoren die reageren op AITC.
"Na verloop van tijd, " zegt Park, "evolueerden de hoogveld-mol-ratten onaangetast door de steek."
Als wetenschappers op een dag kunnen achterhalen hoe ze lekkanalen aan menselijke pijncellen kunnen toevoegen, is het misschien mogelijk om pijn te behandelen zonder potentieel verslavende medicijnen.
"Mol-ratten zijn extreem nieuwsgierige dieren, " zegt Park. "Deze nieuwe ontdekking - dat ze geëvolueerd zijn om ongevoelig te zijn voor bepaalde pijnprikkels die veel voorkomen in hun omgeving - is een ander voorbeeld van de koele biologische lessen die ze kunnen leren door ze te bestuderen."
