Голые землекопы, устойчивые к раку грызуны-долгожители, научились игнорировать невыносимую боль от капель кислоты и других едких жидкостей, блокируя «сигнал» боли при помощи специального клеточного механизма, чувствительного к изменению кислотного баланса, пишут немецкие биологи в статье, опубликованной в журнале Science.

Голый землекоп (Heterocephalus glaber) – уникальное млекопитающее, обладающее множеством удивительных свойств. Это безволосый подземный грызун размером с мышь и весом 30–50 граммов обитает в восточной Африке.

В 1970-е годы ученые обнаружили, что эти существа живут необычайно долго для своего размера и не подвержены раковым заболеваниям. Кроме того, землекопы практически не чувствуют боли и не реагируют на раздражение кожи при соприкосновении с едкими кислотами.

Эван Смит (Ewan Smith) из Центра молекулярной медицины имени Макса Дельбрюка в городе Берлин-бух (Германия) и его коллеги раскрыли генетические и клеточные механизмы нечувствительности к кислотам, сравнивая устройство рецепторов землекопов и других млекопитающих, отвечающих за «опознавание» кислот.

Как отмечают биологи, едкие химические вещества являются одним из сильнейших раздражителей для практически всех млекопитающих, к которому невозможно привыкнуть. Специальная группа нервных клеток, так называемые ноцирецепторы, отвечает за считывание химических раздражителей и передачу болевого сигнала в центральную нервную систему.

Ученые сравнили пространственную структуру рецепторов боли в тканях голого землекопа и другого млекопитающего – обычной лабораторной мыши. Оказалось, что и в тех, и в других нервных клетках присутствуют схожие группы молекул, считывающие химические раздражители.

Авторы статьи выделили гены рецепторов кислотности из генома голого землекопа и мыши, после чего вырастили соответствующие им белки, вставив эти фрагменты ДНК в геном бактерий. Ученые проверили, как реагируют белки ноцирецепторов на изменение кислотности среды.

Оказалось, что все белки-«датчики» кислотности в нервных клетках мышей и голых землекопов реагируют совершенно одинаково на повышение или понижение концентрации кислоты в растворе. Это свидетельствует в пользу того, что ключ к нечувствительности к кислоте должен «прятаться» где-то в другом месте.

Руководствуясь этим соображением, Смит и его коллеги проверили, как реагируют другие части нервных клеток на повышение кислотности. Ученые выяснили, что кислотные раздражители мешают работе натриевых каналов – основного средства передачи сигнала в нервных клетках – в ноцирецепторах землекопа, но не мыши.

Ученые сравнили структуру генов, отвечающих за сборку белков натриевых каналов, у человека и землекопа и выделили две мутации, которые отвечают за раннюю блокировку нервов при повышении кислотности.

Таким образом, чем выше становится коэффициент pH, тем хуже работают болевые нейроны землекопов. Повышение кислотности до уровня слабого кислотного дождя полностью отключает ноцирецепторы грызуна-долгожителя.