Rotte med superkræfter: Derfor føler den ikke smerte

Køn er den ikke, men hvad den østafrikanske nøgenrotte mangler i ynde, opvejer den ved at have superkræfter.

Her er nogle eksempler:

• De skaldede rotter er de eneste koldblodede pattedyr.
• De kan leve i helt utrolige 32 år (en almindelig brun rotte lever kun i to år).
• De har den laveste metabolisme blandt alle pattedyr.
• De er immune over for kræft.
• De føler ikke bestemte former for smerte.

På baggrund af alle disse bemærkelsesværdige egenskaber har forskere over hele verden længe interesseret sig for at aflure denne underjordiske gnavers hemmeligheder.

Nu er det lykkedes et hold af forskere fra Max-Delbruck Center for Molecular Medicine at finde ud af, hvorfor nøgenrotterne ikke føler smerte.

»Nøgenrotterne har nogle helt særlige tilpasninger i en smertereceptor, som gør, at de kun føler en tiendedel af den smerte, som andre dyr ville føle. Det interessante er, at de samme smertereceptorer i øjeblikket undersøges som mål for smertestillende medicin til mennesker. Man kan sige, at evolutionen fandt ud af noget for millioner af år siden, som vi først har opdaget for nylig,« fortæller studiet hovedforfatter professor Gary R. Lewin.

Studiet er netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Cell Reports.

Nøgenrotter er ekstreme

De østafrikanske nøgenrotter lever under jorden på højsletter i den østlige del af Afrika.

Her lever de som bier med kun én dronning og en masse arbejdere, der graver gange under jorden i jagten på de få rodfrugter, som ligesom nøgenrotterne formår at overleve i de barske omgivelser.

Livet på de østafrikanske højsletter er hårdt, og for at kunne overleve både ekstreme temperaturer og meget lidt mad har nøgenrotterne gennemgået en masse evolutionære spring, som har gjort dem til et af de mest bemærkelsesværdige dyr på Jorden.

»Jeg plejer at kalde dem ekstremofile pattedyr, for det er hvad de er: Ekstreme,« siger Gary R. Lewin om dem.

Nøgenrotter føler ikke smerte ved varme

Ét er disse evolutionære tiltag er evnen til ikke at føle bestemte former for smerte.

Forestil dig, at du har fået en voldsom skoldning og efterfølgende pøser lunkent vand på det skoldede område.

Normalt ville det ikke gøre ondt at hælde lunkent vand på huden, men fordi du er skoldet i forvejen, føles det, som om nogen hælder kogende vand på det berørte område.

Smerteformen hedde hyperalgesi, og den føler alle pattedyr bortset fra ét… Den østafrikanske nøgenrotte.

Nøgenrotter har anderledes smertereceptorer

Det nye forskningsresultat viser, hvorfor nøgenrotterne ikke føler denne form for smerte.

Normalt vil kroppens reaktion på kombinationen af høje temperaturer og et sensitivt område være, at specielle molekyler, kaldet nerve growth factor (NGF), binder til nogle receptorer inde i kroppens celler, kaldet TrkA.

Når det sker, sættes en kædereaktion i gang, der åbner en molekylekanal (TRPV1) på overfladen af nervecellerne. Når TRPV1 åbner, resulterer det i en elektrisk impuls, som fortæller hjernen, at noget gør ondt.

Gennem flere forskellige forsøg har Gary R. Lewin med kollegaer fundet ud af, at det, som adskiller nøgenrotter fra alle andre pattedyr, er små ændringer i TrkA.

»Selvom nøgenrottens TrkA er næsten identisk med TrkA i mus, har de små ændringer en dramatisk effekt på deres evne til at føle denne form for smerte,« fortæller Gary R. Lewin.

Kan være effektivt til smertebehandling

Den danske professor og smerteforsker Lars Arendt-Nielsen fra det Sundhedsvidenskabelige Falkutet på Aalborg Universitet har ikke deltaget i det nye studie, men han har læst det og mener, at viden omkring de forskellige mekanismer i smertesignalvejen kan være med til at lave effektiv medicin til smertelindring i fremtiden.

»Studiet viser reduceret reaktion til smerte hos østafrikanske nøgenrotter på grund af en defekt i en af de vigtigste smertereceptorer – TrkA. Denne aktiveres af NGF, som også i mennesker er en vigtig mediator til smerte,« skriver Lars Arendt-Nielsen i en e-mail til Videnskab.dk.

Han forklarer, at man eksempelvis har lavet lægemidler, der hæmmer NGFs binding til TrkA-receptoren, hvilket kan hæmme smerte i knæene hos patienter med smertefuld slidgigt.

TRPV1 er ligeledes et mål for nye lægemidler, der kan blokere denne receptor, men det er dog ifølge Lars Arendt-Nielsen ikke lige så effektivt som at hæmme TrkA.

»Men det kan være, at man i fremtiden kan kombinere de to, så man blokerer dem begge, og dette kunne være et effektivt smertelindrende præparat,« skriver Lars Arendt-Nielsen.

Små ændringer gør hele forskellen

I deres forskning har forskerne blandt andet genetisk designet museceller til at have nøgenrottens TRPV1 og TrkA fra en mus. Det resulterede i normal følelse af hyperalgesi i cellerne.

Når forskerne til gengæld gav museceller nøgenrottens TrkA og musens TRPV1, forsvandt evnen til at føle hyperalgesi.

Da forskerne sammenlignede nøgenrottens TrkA med TrkA fra 26 andre pattedyr, fandt de, at ved blot at udskifte 3 aminosyrer (proteiners byggesten) ét bestemt sted i TrkA-receptoren blev cellen markant mindre sensitiv overfor hyperalgesi.

Yderligere undersøgelser viste, at det dog ikke fjernede evnen til at føle hyperalgesi fuldstændigt, hvilket er med til at forklare, hvorfor rotterne overhovedet kan overleve.

»Hvis man helt fjernede rotternes muligheder for at reagere på øgede niveauer af NGF, ville de slet ikke kunne føle smerte, og det er svært at se, hvordan nogle dyr kan overleve uden overhovedet at kunne det,« siger Gary R. Lewin. Han fortsætter:

»Desuden kan nøgenrotterne føle andre former for smerte, eksempelvis mekanisk smerte. Hvis de ikke kunne det, gav det ingen mening at slås, hvilket rotterne gør meget, og så kunne dronningen ikke dominere de andre rotter, som hun gør.«

Nøgenrotter har skåret alt overflødigt fra

At de østafrikanske nøgenrotter har udviklet en meget høj smertetærskel over for hyperalgesi skyldes ifølge Gary R. Lewin formentlig, at de lever i så ekstremt et miljø, at evolutionen har skåret alt væk, som ikke er bidende nødvendigt.

»Det er et ekstremt svært miljø at leve i, hvor der næsten ingen mad er. Det vil sige, at dyr, som lever her, har været nødsaget til at skære alt overflødigt væk og kun fokusere på de ting, som er bidende nødvendige for at overleve.

På den måde har evolutionen afskaffet nøgenrotternes hår, skåret en stor del af deres metabolisme væk og altså også fjernet hyperaglesia, hvilket sparer dem for at lave og vedligeholde en masse varmesensorer på overfladen af kroppens celler.

»Det er et meget interessant eksempel på, hvordan evolutionen kan ændre på ting for at gøre organismer mere effektive i de specifikke nicher, de lever i,« siger Gary R. Lewin.

»Tabet af hyperalgesi hjælper måske nøgenrotterne med at overleve i de overfyldte gange, de lever i, hvor tæt kontakt kan være ukomfortabelt varmt, men hyperalgesi ikke gør noget godt for rotterne, for de kan alligevel ikke komme væk,« slutter han.