ഡോ. ഡേവിഡ് ജൂലിയസ്, ഡോ. ആർഡേം പറ്റാപൗടിയൻ / Illustration: Niklas Elmehend, Nobel Prize, Twitter

എരിവ്, സ്പർശം, ചൂട്, നീറ്റൽ

അനുഭവ രഹസ്യങ്ങൾക്ക് നോബേൽ

വേദന എന്ന സാർവ്വലൗകിക വ്യാധിയോട് പൊരുതാൻ പുതിയ വഴികൾ തേടാമെന്ന ശുഭാപ്തി വിശ്വാസമാണ്​ ഇത്തവണ മെഡിസിനിൽ നോബെൽ സമ്മാനം നേടിയ കണ്ടുപിടുത്തം ലോകത്തിന്​ നൽകുന്നത്​.

ഡോ. ഡേവിഡ് ജൂലിയസ് (David Julius), ഡോ. ആർഡേം പറ്റാപൗടിയൻ (Ardem Patapoutian) എന്നിവർക്കാണ് ഈ വർഷം ഫിസിയോളജി ആൻറ്​ മെഡിസിൻ വിഭാഗത്തിൽ നോബേൽ സമ്മാനം. ജന്തുക്കളിലെ സ്വാഭാവികമായ ചില അനുഭവങ്ങളുടെ വിശദ തന്മാത്രാശാസ്ത്രം അനാവരണം ചെയ്തതിനാണ് പുരസ്‌കാരം.

എരിവ് എങ്ങനെ ഉളവാക്കപ്പെടുന്നു, അതിന്റെ ന്യൂറോ ബയോളജി എങ്ങനെ, ചൂട് എന്ന അനുഭവം എന്താണ്, സ്പർശം എന്ന സമ്മർദ്ദം എങ്ങനെയാണ് ന്യൂറോണുകളുടെ വിദ്യുത് സന്ദേശങ്ങളായി മാറുന്നത് എന്നതൊക്കെ തികച്ചും ആധുനികമായ വിദ്യകളോടെയാണ് പഠിച്ചെടുക്കപ്പെട്ടത്. മാത്രമല്ല, പല അസുഖങ്ങൾക്കും നൂതന ചികിൽസാപദ്ധതികൾ വെട്ടിത്തുറന്നു എന്നത് ആരോഗ്യരംഗത്ത് വിപ്ലവം സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്​തു.
ഡോ. ജൂലിയസ് സാൻഫ്രാൻസിസ്‌കോയിലെ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റി ഓഫ് കാലിഫോർണിയയിലും ഡോ. പറ്റാപൗടിയൻ ലഹോയ സ്‌ക്രിപ്‌സ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിലും (രണ്ടും കാലിഫോർണിയയിൽ തന്നെ) ശാസ്ത്രജ്ഞരാണ്. ശുദ്ധ സെൽ ബയോളജി പഠനങ്ങൾ നേരേ ക്ലിനിക്കൽ ടെക്​സ്​റ്റ്​ പുസ്തകത്തിലെ താളുകളിൽ ചെന്നുകയറുന്ന അപൂർവതയും കൂടി സംഭവിച്ചു. പ്രധാനമായും വേദന എന്ന സാർവ്വലൗകിക വ്യാധിയോട് പൊരുതാൻ പുതിയ വഴികൾ തേടാമെന്ന ശുഭാപ്തി വിശ്വാസവുമുണ്ടായി.

വേദനയുടേയും സ്പർശ സമ്മർദ്ദത്തിന്റേയും മോളിക്യുലാർ ബയോളജി എന്ന പുതിയ അദ്ധ്യായം ശാസ്ത്രചരിത്രത്തിൽ എഴുതപ്പെടുകയാണ്​

മുളകിലെ എരിവുവസ്തുവായ ക്യാപ്‌സൈസിൻ ഏതു ജീനിനെ, ഏതു പ്രോട്ടീനിനെ ഉണർത്തുന്നു എന്നറിയാൻ ചൂട്, വേദന എന്നിവക്കാധാരമായ ജീനുകളിൽ വിശദമായ അന്വേഷണം നടത്തി TRPV1 എന്ന ജീനിൽ എത്തപ്പെടുകയായിരുന്നു ഡോ. ജൂലിയസ്. ഇത്തരം ജീനുകൾ പ്രധാനമായും ന്യൂറോണുകളുടെ ഉപരിതലത്തിലെ സ്തരത്തിൽ (plasma membrane) സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ‘ചാനെൽ' പ്രോട്ടീനുകൾ നിർമിച്ചെടുക്കുന്നവയാണ്. സോഡിയം, പൊട്ടാസ്യം, കാൽസ്യം എന്നിവ കോശങ്ങളിലേക്കും പുറത്തേക്കും പ്രവേശിക്കാനുതകുന്നതാണ്, അയോൺ ചാനൽ (ion channel) എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഈ പ്രോട്ടീനുകൾ.
ഡോ. പറ്റാപൗടിയൻ ആകട്ടെ, സ്പർശം പോലെ യാന്ത്രികമായ സമ്മർദ്ദങ്ങൾ വിദ്യുത് സന്ദേശങ്ങളായി എങ്ങനെ മാറ്റപ്പെടുന്നു എന്നാണ് അന്വേഷിച്ചത്. ഇതിന് കഴിവുള്ള കോശങ്ങൾ തെരഞ്ഞുപിടിച്ച് അവയിൽ ഏത് ജീനുകൾ സ്പർശങ്ങളാൽ ഉണർന്നുവരുന്നു എന്നാണ് പഠിച്ചത്. ആ കോശങ്ങളിലെ പല അയോൺ ചാനൽ ജീനുകളും ഓരോന്നോരാന്നായി നിർവീകരിച്ചശേഷം, ചെറിയ സ്പർശത്തോട് പ്രതികരിക്കാത്ത കോശങ്ങളെ വേർതിരിക്കുകയും അവയിൽ ഏതു ജീൻ ആണ് ഇല്ലാതായത് എന്ന് കണ്ടുപിടിയ്ക്കുകയുമായിരുന്നു ചെയ്തത്.

തത്വചിന്തകൻ റെനെ ദെക്കാർത്തെയുടെ treatise of man-ൽ (1664) വിശദീകരിക്കുന്ന 'വേദനയുടെ സഞ്ചാരപഥ'ത്തിന്റെ ചിത്രീകരണം. / Photo: Wikimedia Commons

രണ്ട് അയോൺ ചാനൽ ജീനുകളാണ് കയ്യിൽ തടഞ്ഞത്- Piezo 1, Piezo 2 എന്നിവ. സ്പർശം സൃഷ്ടിയ്ക്കുന്ന സമ്മർദ്ദത്താൽ കോശസ്തരത്തിന്മേൽ വലിവുകൾ സംഭവിക്കുകയും ഈ ജീനുകൾ നിർമിയ്ക്കുന്ന പ്രോട്ടീനുകളുടെ ചാനൽ തുറക്കുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നത് പുതുമയേറിയ കണ്ടുപിടിത്തം തന്നെയായിരുന്നു. വേദനയുടേയും സ്പർശ സമ്മർദ്ദത്തിന്റേയും മോളിക്യുലാർ ബയോളജി എന്ന പുതിയ അദ്ധ്യായം ശാസ്ത്രചരിത്രത്തിൽ എഴുതപ്പെട്ടു, ഇതോടെ.
ഈ പ്രോട്ടീനുകളുടെ ആകൃതിയും ഘടനയും വെളിവാക്കാൻ ഒരു ആധുനിക വിദ്യ തന്നെ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുകയായിരുന്നു എന്നത് കൗതുകകരമാണ്. 2017 ൽ നോബെൽ സമ്മാനം നൽകി ആദരിക്കപ്പെട്ട ‘Cryo-electron microscopy' തന്നെയായിരുന്നു അത്. വളരെ താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവിൽ പ്രോട്ടീൻ കണികകളെ തനതു രൂപത്തിൽത്തന്നെ വീക്ഷിക്കാനുള്ള വിദ്യ. ജീവശാസ്ത്രവും ഫിസിക്‌സും തമ്മിലുള്ള കൈകോർക്കൽ. TRPV യുടേയും പീസോ പ്രോട്ടീനുകളുടേയും പ്രവർത്തനരീതികൾ നിരീക്ഷിക്കാൻ ഈ ചിത്രാലേഖനങ്ങൾ തെല്ലൊന്നുമല്ല സഹായിച്ചത്.

മുളകിലെ ക്യാപ്‌സെസിൻ ഇന്ന് വേദനാസംഹാരിയാണ്, പല ക്രീമുകളും വിപണിയിലുണ്ട്. എരിവ് കൂടുതൽ കഴിക്കുന്നവർക്ക് പല വേദനകളെയും ചെറുക്കാൻ ശക്തിയുണ്ട് എന്ന പഴമക്കാരുടെ നിരീക്ഷണം ശരിയായിരിക്കയാണ്.

ഈ രണ്ടു ഗവേഷണസംഘവും തണുപ്പ് എന്നത് എങ്ങനെയാണ് അനുഭവഭേദ്യമാകുന്നത് എന്നറിയാൻ അതുളവാക്കുന്ന മെന്തോൾ എന്ന വസ്തു ഉപയോഗിച്ച് പരീക്ഷണങ്ങളിൽ ഏർപ്പെട്ടു, ഇതിന് ഉപോൽബലകമാകുന്നത് TRPM 8 എന്ന പുതിയ അയോൺ ചാനൽ പ്രോട്ടീനാണ് എന്ന് പ്രഖ്യാപിച്ചു. പല പുതിയ TRPV പ്രോട്ടീനുകളും രംഗപ്രവേശം ചെയ്തു, പലതരം വേദനകൾക്ക്- നീറ്റൽ, പൊള്ളൽ, എരിവുകൾ, സൂചി കുത്തുന്ന വേദനകൾ- കാരണമാകുന്ന അയോൺ ചാനലുകൾ നിർവ്വചിക്കപ്പെടുകയുമാണ് പിന്നീടുണ്ടായത്. TRPV തന്നെ 30 ഓളമുണ്ട്. ചൂടിന് TRPV 1, ഇതേ പ്രോട്ടീനിന്റെ ഒരു വകഭേദം എരിവിന്, തണുപ്പിന് TRPM 8, ആസിഡ് നീറ്റലിന് ASICs, മറ്റ് രാസവസ്തുക്കൾക്ക് TRPA 1, വലിഞ്ഞുമുറുകൽ അറിയാൻ TRPV 2 എന്നിങ്ങനെ.

ചർമത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിനു തൊട്ടുതാഴെ ചെറിയ മൊട്ടുകളുടെ ആകൃതിയിലുള്ള ‘‘നോസിസെപ്റ്റർ'' -ന്യൂറോണുകളുടെ അഗ്രത്തിന്റെ രൂപമാറ്റമാണിവ- ആണ് സംവേദനങ്ങൾ ഏറ്റെടുക്കുന്നത്. ഇവയുടെ സ്തരത്തിന്മേലാണ് മേൽപ്പറഞ്ഞ അയോൺ ചാനലുകൾ ഘടിപ്പിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്. ചൂടും തണുപ്പും സൂചികുത്തലും രാസവസ്തുക്കളും ഈ ചാനലുകൾ തുറക്കുകയും സോഡിയമോ പൊട്ടാസ്യമോ കാൽസ്യമോ ഉള്ളിൽ കടക്കുകയും നാഡീവ്യവസ്ഥയിലെ വിദ്യുത് സന്ദേശങ്ങളായി മാറ്റപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത് സുഷുമ്​നാ കാണ്ഡ (spinal cord) ത്തിലെത്തുകയും അതുവഴി തലച്ചോർ കേന്ദ്രങ്ങൾക്ക് അറിവ് കൊടുക്കുകയുമാണ്. ചാനലുകൾ തുറക്കുമ്പോൾ ചില ന്യൂറോ സംവേദക വസ്തുക്കൾ (neuro transmitters) പുറപ്പെടുവിക്കുകയും ചെയ്യുന്നുണ്ട് ന്യൂറോണുകൾ- Substance P, CGRP പോലത്തെ വേദനാസന്ദേശ വാഹികൾ. വേദനാസംഹാരിയായ മോർഫിൻ ചില നോസിസെപ്റ്ററുകളിലെ കറുപ്പ് സ്വീകരിണി (opioid receptor) കളെ മന്ദീഭവിപ്പിക്കുകയാണ്.

വേദനാജനകമായ താപത്താൽ പ്രവർത്തനക്ഷമമാകുന്ന TRPV1 എന്ന അയോൺ ചാനൽ മുളകിലെ എരിവുവസ്തുവായ ക്യാപ്‌സൈസിൻ ഉപയോഗിച്ചാണ് ഡേവിഡ് ജൂലിയസ് തിരിച്ചറിഞ്ഞത്. വ്യത്യസ്ത താപനിലകൾ നാഡീവ്യൂഹത്തിൽ വൈദ്യുത തരംഗങ്ങളെ എങ്ങനെ ഉദ്ദീപിപ്പിക്കുന്നു എന്നും ഇപ്പോൾ തിരിച്ചറിയാം. / Illustrations: Mattias Karlén, The Nobel Committee for Physiology or Medicine.

43 ഡിഗ്രിക്കുമുകളിൽ TRPV 1 ഉണർന്ന് പ്രവർത്തിക്കുന്നു, അങ്ങനെ നാം ചൂട് അറിയുന്നു. പല TRPVകളും ഊഷ്മമാപിനി (temperature sensors) ആണ്, തെർമോമീറ്റർ പോലെ. ഈ ജീനിന് മ്യൂട്ടേഷൻ സംഭവിച്ചാൽ ചൂടോ എരിവോ അറിയില്ല. പല സസ്യജന്യമായ രൂക്ഷവസ്തുക്കളും നമ്മൾ അറിയുന്നത് അവയ്ക്കനുസാരിയായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന TRPV വഴിയാണ്. വാനില ഉണർത്തുന്ന അയോൺ ചാനലാണ് ആദ്യം കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ടത്. അതുകൊണ്ട് Transient Receptor Potential Vanilloid (TRPV) എന്ന പേരും വീണു. വെളുത്തുള്ളിയിലെ രാസവസ്തു, തണുപ്പ് അനുഭവപ്പെടുത്തുന്ന മെന്തോൾ, കടുക്, കർപ്പൂരം, വേദനാസംഹാരിയായി പണ്ടേ അറിയപ്പെട്ടിട്ടുള്ള ഇലക്കള്ളി (Euphorbia സ്‌പെസ്ഷീസ്) യുടെ കറ, ഇറുപുലി (വിഷച്ചിലന്തി) യുടെ വിഷം, പഴുതാരയുടെ വിഷം ഇവയൊക്കെ നമ്മെ അനുഭവപ്പെടുത്താൻ പല TRPV കൾ നമ്മുടെ നാക്കിൽ, മൂക്കിൽ, ത്വക്കിനടിയിൽ, നോസിസെപ്റ്ററുകളിലെല്ലാം നിബന്ധിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. പല കാൻസറുകളിലും TRPV 2 കൂടുതലായി പ്രവർത്തനിരതമാകുന്നുണ്ടത്രേ. തലച്ചോറിനെ പ്രത്യേകിച്ചും, ഓർമയെ ബാധിയ്ക്കുന്ന TRPV കളും ഉണ്ട്. TRPV കളെ നിയന്ത്രിച്ച് പല വേദനകളെ നേരിടാൻ മരുന്നുകൾ ലഭ്യമായി തുടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്.

കാൻസർ ചികിൽസക്ക് ക്യാപ്‌സൈസിൻ ഫലപ്രദമായേക്കും എന്ന് ചില പഠനങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നുണ്ട്. അമിതവണ്ണം കുറയ്ക്കാൻ ഈ എരിവുവസ്തു സഹായിക്കും എന്ന ആശയവും നിലവിലുണ്ട്.

മുളകിലെ എരിവ്-ക്യാപ്‌സെസിൻ ഇന്ന് വേദനാസംഹാരി

ക്യാപ്‌സെസിൻ TRPV 1 ചാനലിനെ ഉത്തേജിപ്പിച്ചു നിറുത്തും എന്ന് നേരത്തെ പറഞ്ഞുവല്ലോ. എന്നാൽ ഉഷ്ണം ഉഷ്‌ണേന ശാന്തി എന്ന മട്ടിൽ വിപരീതഫലവും ഉളവാക്കുന്നുണ്ട് ഈ എരിവൻ. കൂടുതൽ ക്യാപ്‌സെസിൻ നിരന്തരമായി TRPV ചാനലിനെ ഊർജ്ജസ്വലമാക്കി നിറുത്താൻ ശ്രമിക്കുമ്പോൾ ഈ TRPV റിസപ്റ്ററുകൾ തോൽവി സമ്മതിച്ച് അടങ്ങിയൊതുങ്ങുകയാണ്, പ്രവർത്തനം മന്ദീഭവിക്കുകയാണ്. സംവേദനക്ഷമത തുലോം കുറയുകയാണ്. കൂടാതെ മേൽപറഞ്ഞ ‘സബ്സ്റ്റൻസ് പി' എന്ന ന്യൂറോ സംവേദക വസ്തുവിന്റെ അളവ് കുറയ്ക്കപ്പെടുകയുമാണ്. മറ്റൊരു പ്രവർത്തനരീതിയുമുണ്ട്- ക്യാപ്‌സൈസിൻ. TRPV ഉത്തേജിക്കപ്പെടുമ്പോൾ മറ്റൊരു പ്രോട്ടീൻ ആയ ‘പിസൊ' (Piezo) യുടെ അളവ് കുറയ്ക്കുന്നു. ഇത് കോശങ്ങളുടെ വലിച്ചിൽ (stretch) കുറയ്ക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു, വേദനാസംവേദങ്ങൾ നാഡികളിൽ എത്തുന്നില്ല. തലച്ചോറിൽ ചില കേന്ദ്രങ്ങളേയും ബാധിയ്ക്കുന്നുണ്ട് ക്യാപ്‌സൈസിൻ. സുഷുമ്‌നാകാണ്ഡം വഴി തലച്ചോറിലെത്തുന്ന അല്ലെങ്കിൽ ത്വക്കിനടിയിൽ കുത്തിവയ്ക്കപ്പെടുന്ന ക്യാപ്‌സൈസിൻ ‘ന്യൂക്ലിയാർ അക്കുംബെൻസ്' എന്ന ഇടത്തിൽ ഡോപമിന്റെ അളവ് കുറയ്ക്കുന്നുണ്ട്, വേദന കുറയാൻ ഇത് സഹായിക്കുകയാണ്. ഹിപ്പോക്യാമ്പസിൽ കറുപ്പിന്റെ സ്വീകരിണികളിൽ മാറ്റം വരുത്തുന്നുണ്ട് എന്നതും വേദനയ്ക്ക് അറുതി വരുത്തുന്നു.

അങ്ങനെ മുളകിലെ ക്യാപ്‌സെസിൻ ഇന്ന് വേദനാസംഹാരിയാണ്, പല ക്രീമുകളും വിപണിയിലുണ്ട്. എരിവ് കൂടുതൽ കഴിക്കുന്നവർക്ക് പല വേദനകളെയും ചെറുക്കാൻ ശക്തിയുണ്ട് എന്ന പഴമക്കാരുടെ നിരീക്ഷണം ശരിയായിരിക്കയാണ്.
കാൻസർ ചികിൽസക്ക് ക്യാപ്‌സൈസിൻ ഫലപ്രദമായേക്കും എന്ന് ചില പഠനങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നുണ്ട്. അമിതവണ്ണം കുറയ്ക്കാൻ ഈ എരിവുവസ്തു സഹായിക്കും എന്ന ആശയവും നിലവിലുണ്ട്. പ്രമേഹത്തിന് ചികിൽസയായി ക്യാപ്‌സൈസിൻ ഉപയോഗിക്കാനുള്ള സാദ്ധ്യതയും തള്ളിക്കളയുന്നില്ല ശാസ്ത്രലോകം.

പീസോ ചാനലുകൾ

സ്പർശത്തിന്റെ സംവേദനങ്ങൾ സുഷുമ്‌നാകാണ്ഡത്തെ അറിയിക്കുന്ന Piezo 1, Piezo 2 എന്നീ ചാനൽ പ്രോട്ടീനുകളെപ്പറ്റി ഡോ. ആർഡേം പറ്റാപൗടിയനും സംഘവും അതിവിശദമായി പഠിച്ചു. ശരീരത്തിന്റെ ചലനങ്ങളെപ്പെറ്റി നമുക്ക് അറിവു നൽകുകയും അതുവഴി അവയെ അതിരുവിട്ടുപോകാതെ നിയന്ത്രിക്കുകയും ഒരു നിശ്ചിത സ്‌പെയ്‌സിലാണ് നമ്മൾ ചലിക്കുന്നത് എന്ന അറിവു നൽകുകയും അതിന് എന്തുമാത്രം സ്വാതന്ത്ര്യമെടുക്കാം എന്ന് ബോധ്യപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നതാണ് ഈ ചാനൽ. മറ്റ് ഇന്ദ്രിയങ്ങൾ എങ്ങനെ സംവേദനങ്ങൾ സംപ്രേഷണം ചെയ്യുന്നു, തലച്ചോർ അവയെ അനുഭവമായി എങ്ങനെ മാറ്റുന്നു എന്നതിനെക്കുറിച്ച് നമുക്ക് വിശദമായി അറിയാം. എന്നാൽ, സ്പർശവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട അറിവുകൾ എന്നും തെന്നിമാറുകയായിരുന്നു.

പീസോ പ്രോട്ടീനിന്റെ ആകൃതി

വളരെ വലിപ്പമുള്ളവയാണ് ഈ പീസോ പ്രോട്ടീനുകൾ. ലിവർ ചലനങ്ങളും ബ്ലെയ്ഡുമൊക്കെയായി ഒരു ചെറിയ യന്ത്രം തന്നെയാണിത്. സാധാരണ പ്രോട്ടീനുകളിൽ 500 വരെ അമൈനോ ആസിഡുകളുള്ളപ്പോൾ ഈ നാനോ യന്ത്രത്തിൽ 2500 അമൈനോ ആസിഡുകളാണുള്ളത്. സ്പർശത്തിന്റെ സമ്മർദ്ദം നമ്മെ കൃത്യമായി അറിയിച്ച് കുഞ്ഞു ചുംബനമാണോ വലിഞ്ഞുമുറുക്കുന്ന കെട്ടിപ്പിടിത്തമാണോ അതിതീവ്രമായ പ്രഹരമാണോ എന്നൊക്കെ നമ്മെ അറിയിക്കുന്നു, ഈ അടുത്ത കാലത്ത്, 2010ൽ മാത്രം കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ട ഈ പ്രോട്ടീൻ. ശ്വാസകോശത്തിന്റെ വികാസവും രക്തക്കുഴലുകളുടെ വിജൃംഭണവും കിഡ്‌നിയിലെ സൂക്ഷ്മ റ്റിയൂബ്യൂളുകളുടെ സമ്മർദ്ദവികാസങ്ങളും അസ്ഥിസന്ധികളിലെ അയവും മുറുക്കവും ഒക്കെ നിയന്ത്രിക്കാൻ ഈ പീസോ പ്രോട്ടീനുകൾ പ്രാപ്തരാണ്. വലിഞ്ഞുമുറുകുന്ന സ്തരങ്ങൾ തികച്ചും യാന്ത്രികമായിത്തന്നെ ആ ഈ ചാനലിനെ ഉത്തേജിപ്പിക്കുകയാണ്. വശങ്ങളിൽ വലിവ് വരുമ്പോൾ- സ്പർശം കൊണ്ടോ മറ്റ് സമ്മർദ്ദങ്ങൾ കൊണ്ടോ- മൂന്ന് ബ്ലെയ്ഡുകൾ അകന്ന് മാറുന്നു, നടുവിൽ ഒരു പഴുതുണ്ടായി വരുന്നു, അതുവഴി സോഡിയമോ പൊട്ടാസ്യമോ കാൽസ്യമോ ന്യൂറോണുകൾക്കകത്തോ മറ്റ് കോശങ്ങൾക്കകത്തോ പ്രവേശിക്കുന്നു, അങ്ങനെ ന്യൂറോ സംപ്രേഷണത്തിന്​തുടക്കമിടുകയായി. തികച്ചും mechanical ആയ ഒരു പ്രവൃത്തി ന്യൂറോണുകളുടേയോ മറ്റ് കോശങ്ങളുടേയോ രാസസന്ദേശമായി മാറുകയാണ്. ശബ്ദതരംഗങ്ങളെ കേൾവിയായി മാറ്റുന്ന ചെവിയ്ക്കുള്ളിൽ ഈ പീസോ പ്രോട്ടീനുകൾ ജാഗരൂകരാകുന്നു എന്ന് പിന്നീട് തെളിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്.

മൂന്ന് ബ്ലെയ്ഡുകൾ, നടുക്ക് ഒരു അടഞ്ഞ ദ്വാരം, കീഴേ രണ്ട്​ ലിവറുകൾ- പീസോ പ്രോട്ടീൻ ഘടനയാണിത്. എങ്ങനെ അടയ്ക്കുകയും തുറക്കുകയും ചെയ്യും എന്നതിന്​ചില അനുമാനങ്ങളുണ്ട്, കൃത്യമായ ഒരു ഫോ​ട്ടോ എടുക്കാൻ സാധിച്ചിട്ടില്ലെങ്കിലും. ബ്ലെയ്ഡുകൾ വശത്തേയ്ക്ക് തിരിയുകയും മുകളിൽ ഒരു ദ്വാരം പ്രത്യക്ഷപ്പെടുകയും ലിവറുകൾ ഇത് തുറന്ന് പിടിയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, വശങ്ങളിൽ സമ്മർദ്ദം വരുമ്പോൾ എന്നാണ് നിഗമനം.

പീസോ പ്രോട്ടീൻ തുറക്കുന്നത്‌

മനുഷ്യരിൽ കാണപ്പെടുന്ന കൈകാലുകളുടെ ചലനനിയന്ത്രണം നഷ്ടപ്പെടുന്ന അസുഖത്തിനു കാരണം ഈ പീസോ ജീനിന്റെ പ്രവർത്തനശേഷിക്കുറവാണെന്ന് നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. നാഡികൾക്ക് ക്ഷതം സംഭവിക്കുമ്പോൾ ചെറിയ ഒരു തലോടൽ പോലും അതിവേദന സമ്മാനിക്കും. എന്നാൽ Piezo2 നിർവീകരീക്കപ്പെട്ട എലികളിൽ ഇത് സംഭവിക്കുന്നില്ല എന്നത് വേദനയും ശരീരത്തിൽ വന്നു ചേരുന്ന സമ്മർദ്ദങ്ങളുമായി നേർബന്ധമുണ്ട്​ എന്ന കാര്യം സ്ഥാപിച്ചെടുക്കുകയാണ് ചെയ്യുന്നത്​. നിതാന്തവേദന (chronic pain) യ്ക്കുള്ള ചികിൽസാപദ്ധതികളിൽ Piezo2 വിനെ സ്വാധീനിക്കുന്ന മരുന്നുകൾ നിർമ്മിച്ചെടുത്ത് ഉൾപ്പെടുത്തേണ്ടതുണ്ട് എന്ന സൂചന തരുന്നുണ്ട് ഈ അറിവ്.

Piezo1 ജീനിൽ മ്യൂ​ട്ടേഷൻ സംഭവിക്കുകയാണെങ്കിൽ രക്തത്തിലെ ചുവപ്പുകോശങ്ങൾ (red blood cells)ചുരുങ്ങിച്ചുളിഞ്ഞു പോകും. ‘അരിവാൾ അനീമിയ' (Sickle cell anemia) യിൽ സംഭവിക്കുന്ന അതേ കാര്യം. ഈ രോഗം ധാരാളമുള്ള ആഫ്രിക്കൻ വംശജരിൽ Piezo1 ജീനിന്റെ വേരിയന്റുകൾ കാണപ്പെടുന്നു എന്ന സുപ്രധാന അറിവ് ഈയിടെ ലഭിച്ചിട്ടുണ്ട്. അസ്ഥി നിർമിക്കാൻ നിയോഗിക്കപ്പെട്ട കോശങ്ങളിൽ (osteoblasts) Piezo1 ജീനിനെ അമർച്ച ചെയ്താൽ എല്ലുകൾ ചെറുതും ബലഹീനങ്ങളുമാകുമെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. സ്ഥിരം കിടപ്പിലായവരിലും ഗ്രാവിറ്റിയ്‌ക്കെതിരെ വർത്തിക്കേണ്ടി വരുന്ന ബഹിരാകാശസഞ്ചാരികളിലും എല്ലുകൾ ബലഹീനങ്ങളാകുന്നത് ഈ ജീനിന്റെ പ്രവർത്തന രാഹിത്യം മൂലമാകാം. ഗുരുത്വാകർഷണസമ്മർദ്ദം അല്ലെങ്കിൽ തത്തുല്യമായ ബലങ്ങൾ അറിഞ്ഞെടുക്കുകയാണ് Piezo1 പ്രോട്ടീനിന്റെ ഒരു ധർമം എന്ന് ഡോ. പറ്റാപൗടിയൻ വിശ്വസിക്കുന്നു.

യാന്ത്രിക ഇന്ദ്രിയ സംവേദനം (mechano-sensitivity) ന്യൂറോബയോളജിയുടെ അറിവിനപ്പുറമായിരുന്നത് മറനീക്കി തൽസ്വരൂപം വെളിവാക്കിക്കൊണ്ടിരിക്കയാണ്. ബല/സമ്മർദ്ദ ജ്ഞാനേന്ദ്രിയങ്ങളെ (Force sensors) ക്കുറിച്ചുള്ള അറിവ് ആറാമിന്ദ്രിയം എന്നത് സങ്കല്പമല്ല എന്ന് തിരുത്തേണ്ട സമയമായെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ▮


​വായനക്കാർക്ക് ട്രൂകോപ്പി വെബ്‌സീനിലെ ഉള്ളടക്കത്തോടുള്ള പ്രതികരണങ്ങൾ [email protected] എന്ന വിലാസത്തിലേക്ക് അയക്കാം.​


എതിരൻ കതിരവൻ

ജോൺസ്​ ഹോപ്​കിൻസ്​ യൂണിവേഴ്​സിറ്റിയിലും യൂണിവേഴ്​സിറ്റി ഓഫ്​ ഷിക്കാഗോയിലും സയൻറിസ്​റ്റ്​, അധ്യാപകൻ. നിരവധി ശാസ്​ത്ര, സാമൂഹ്യശാസ്​ത്ര ഗവേഷണ പ്രബന്ധങ്ങൾ എഴുതിയിട്ടുണ്ട്​. മലയാളിയുടെ ജനിതകം, സുന്ദരഗാനങ്ങൾ- അകവും പൊരുളും, സിനിമയുടെ സാമൂഹിക വെളിപാടുകൾ തുടങ്ങിയവ പ്രധാന കൃതികൾ

Comments