RECEPTOREN ONTDEKT VOOR CHILIPEPER EN VOOR 53 °CELSIUS

Onderzoekers van de University of California in San Francisco hebben bij de rat een eiwit ontdekt dat hitte waarneemt. Dit eiwit, een receptor die in de celmembraan van onder andere zenuwcellen zit, reageert op temperaturen boven de 52 °Celsius (Nature, 1 april). De Amerikaanse moleculair en cellulair farmacologen komen tot de conclusie dat de receptor een belangrijke rol speelt bij de waarneming van schadelijke temperatuurprikkels.

De receptor, VRL-1 genaamd, is de tweede in zijn soort. Twee jaar geleden ontdekten dezelfde onderzoekers al een soortgelijke receptor. Die noemden ze VR1. Ook deze receptor bevindt zich in de membraan van sensorische zenuwcellen, die zich onder andere in de huid, in de ogen en in de mond bevinden. De VR1-receptor bleek te reageren op temperaturen van om en nabij de 43 °Celsius. De auteurs vragen zich derhalve af of er misschien een hele reeks van vergelijkbare receptoren is die onderling net iets verschillen waardoor ze gevoelig zijn voor een net iets andere temperatuur, van ijskoud tot gloeiend heet.

De VR1-receptor bleek trouwens niet alleen op hitte te reageren, maar ook op capsaïcine. Dit molecuul is een belangrijk bestanddeel van chilipepers. Capsaïcine bindt aan de VR1-receptor en zet vervolgens hetzelfde cellulaire mechanisme in gang dat een rol speelt bij de waarneming van hitte. Vandaar dat het eten van chilipepers zorgt voor een brandend gevoel in de mond. Het gebruik van pepper spray, door politie of burger, is op hetzelfde principe gebaseerd. Pepper spray heeft capsaïcine als belangrijkste bestanddeel. Eenmaal in ogen, mond of op de huid gespoten, zorgt de stof voor de verwijding van bloedvaten, hoesten, tranen en ongecontroleerd kokhalzen.

De Amerikaanse auteurs noemen capsaïcine een handige evolutionaire vinding van planten waarmee ze zich kunnen beschermen tegen vraat. Een beest zal het wel laten om een tweede keer van een peper te eten als hij er de eerste keer een brandende bek aan overhoudt. Inmiddels is ook bekend dat planten uit de wolfsmelkfamilie een stof bevatten, resiniferatoxine, die hetzelfde effect heeft als capsaïcine.

De Amerikaanse wetenschappers testten extracten uit verschillende pepervarianten. Ze voegden de extracten uit de pepers bij eicellen waarin het gen voor de VR1-receptor was gebracht. Het extract uit de Habanero-peper lokte de heftigste reactie uit. De reactie op de Thai green en Wax waren iets zwakker. De eicellen reageerden niet op het extract uit de Pablano verde zodat de onderzoekers concluderen dat deze variant waarschijnlijk geen capsaïcine bevat.

Zodra capsaïcine aan zijn receptor bindt, verandert deze van structuur. De receptor vormt een kanaal in de celmembraan. Kationen die zich buiten de cel bevinden stromen vervolgens via dat kanaal de cel in, met name Ca en Mg. Door deze verandering geeft de zenuwcel een signaal af aan een volgende zenuwcel, en zo verder, tot in de hersenen. Daar kan het verwerkte signaal vervolgens een reactie uitlokken zodat de schadelijke prikkel wordt vermeden.

De Amerikaanse onderzoekers vonden de nu ontdekte VRL-1-receptor niet alleen in zenuwcellen, maar ook in de longen, de milt en de darmen. In deze organen zou de receptor volgens de onderzoekers op iets anders dan een hoge temperatuur reageren. Ze denken aan een lichaamseigen molecuul dat wordt afgegeven bij weefselschade en, eenmaal gebonden aan de VRL-1-receptor, een pijnsensatie teweegbrengt. Capsaïcine kan trouwens niet aan deze receptor binden. Alleen de VR1-receptor blijkt voor het hete-pepermolecuul gevoelig.

(Marcel aan de Brugh)