Dankzij een aangepast gen kan de hoogveldmolrat zijn huisje maken op plekken waar andere molratten ver vandaan zouden blijven.

Met zijn rimpelige, roze huid, kleine oogjes en grote, gelige tanden, kunnen we het eens zijn; van zijn uiterlijk moet de naakte molrat het niet hebben. Gelukkig maken zijn andere eigenschappen een hoop goed. Als een soort onwaarschijnlijke superheld kan de molrat zo bijvoorbeeld overleven met heel weinig zuurstof, wordt hij extreem oud voor zijn grootte, en doen irriterende stoffen zoals zuur en capsaïcine – de stof die pepers heet maakt – hem weinig.

Hoewel de naakte molrat de kroon spant wat betreft indrukwekkende eigenschappen, delen sommige andere molratsoorten een aantal van die superpowers. Een uitgebreid onderzoeksteam van onder meer het Max Delbrück-centrum voor Moleculaire Geneeskunde (MDC) breidde verder op de ongevoeligheid voor pijn bij de knaagdieren. Dat moet niet alleen meer licht werpen op de werking van die ‘superkrachten’, in de toekomst zou het ook gebruikt kunnen worden bij de ontwikkeling van pijnstillers, zo schrijven de onderzoekers in vakblad Science.

Lees ook:                                                                            

• Geen zuurstof? De naakte molrat past zijn stofwisseling aan
• Waarom de naakte molrat ongevoelig is voor zuur

Zuur, spice en wasabi

Om de pijntolerantie bij molratten verder onder de loep te nemen, keken de onderzoekers naar de reactie van negen verschillende soorten op drie irriterende stoffen; verdund zoutzuur, capsaïcine en allylisothiocyanaat (AITC) – de stof die wasabi (het groene dipje bij sushi) zijn pittige smaak geeft.

Hoe dichter bij elkaar in de stamboom, hoe nauwer verwant de soorten. Een kruisje door de peper (capsaïcine), citroen (zoutzuur) of wasabi (AITC) geeft ongevoeligheid aan. Naast molratten keken de onderzoekers ook naar de gevoeligheid van de gewone huismuis (Mus musculus). © Eigenbrod et al., 2019/Science

De onderzoekers testten de gevoeligheid voor de stoffen door kleine beetjes in de pootjes van de molratten te spuiten. Ongevoelige soorten reageerden niet, terwijl de gevoelige hun pootje even optilden of likten, als indicatie voor pijn. Drie molratsoorten bleken ongevoelig voor zuur, twee voor capsaïcine en slechts één voor AITC. Die laatste was niet de naakte molrat, maar de hoogveldmolrat (Engels: highveld mole-rat).

Membraankanalen

Om te achterhalen waar sommige molratten die tolerantie vandaan haalden, keek het team naar weefsel uit het ruggenmerg en de ruggenmergzenuwknoop van de negen molratsoorten. De zenuwen in die zenuwknoop, ook wel de spinale ganglion, geven pijnsignalen door aan het ruggenmerg.

Wat bleek: de hoogveldmolrat had veel meer van de zogenaamde NALCN-membraankanalen. “Die kanaaltjes weerhouden de wasabi-pijnsignalen ervan bij het brein te komen”, legt coauteur Thomas Park uit. Wanneer de onderzoekers de werking van de NALCN-kanaaltjes blokkeerden, werd de hoogveldmolrat plots wel gevoelig voor AITC.

De Cryptomys hottentotus pretoriae, oftewel de hoogveld molrat, kan samenleven met een flink bijtende mier, dankzij zijn actievere versie van het gen dat codeert voor NALCN-kanaaltjes. © Dewald Kleynhans, University of Pretoria

Evolutie

De hoogveldmolrat deelt zijn hol met de Myrmicaria natalensis; een vrij agressieve miersoort met een vervelende, giftige beet. En wat blijkt? De stoffen in die mierenbeet zwengelen doorgaans dezelfde pijnreceptoren aan als AITC. In de loop der jaren hebben de molratten met een actievere versie van het NALCN-gen – wat leidt tot meer van de kanaaltjes – de overhand genomen. Pijnvrij door evolutie dus, menen de onderzoekers.

In de toekomst hopen de onderzoekers deze superkrachten van de molrat te gebruiken om nieuwe pijnstillers te ontwikkelen. “Als we uitvogelen hoe we extra NALCN-kanalen in onze eigen pijncellen kunnen bouwen, hebben we mogelijk een nieuwe manier om pijn te bestrijden”, vertelt Park. “En dan zonder de verslavende effecten van sommige bestaande middelen.”

Bronnen: Science, EurekAlert!

Beeld: Eigenbrod et al., 2019/Science; Dewald Kleynhans, University of Pretoria

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!