Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

TRP KANALLARI VE AĞRI İLİŞKİSİ

No description
by

Özlem Pınar

on 26 December 2014

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of TRP KANALLARI VE AĞRI İLİŞKİSİ

TRP KANALLARI VE AĞRI İLİŞKİSİ

Şekil 2.
Drosophila melanogaster
’de TRP kanallarının keşfi. Yabanıl-tip, TRP mutant ve La+3 uygulanmış yabanıl-tip sineklerden alınan elektroretinogram (ERG) kayıtları. Drosophila retinasındaki ışık yanıtına PLC-β ve ışıkla aktive olan kanallar aracılık etmektedir. Kanalların aktive olması ile sodyumun neden olduğu kısa süreli bir depolarizasyon ve kalsiyumun neden olduğu daha uzun bir depolarizasyon (adaptasyon) meydana gelir. Mutant ve La+3 uygulanmış yabanıl-tip sinekler sadece geçici bir reseptör potansiyeli göstermişti (Eneç ve ark., 2009).

Conclusion
TRANSIENT RECEPTOR POTENTIAL KANALLARI
Şekil 1: TRP Kanalları uyarılabilir hücreleri depolarize eder ve Ca2+ girişi için itici gücü düzenler. (A) TRP kanallarının açılmasının voltaj bağımlı Ca2+, K+ ve Na+ kanallarını düzenlemesi ile uyarılabilir hücrelerin depolarizasyonu (B) TRP kanalları aracılığı ile membran depolarizasyonu (Gees ve ark., 2010).
Kanal proteinleri neredeyse her hücrenin hayatta kalma ve fonksiyonları için birincil öneme sahiptir.
İntraselüler iyon konsantrasyonlarındaki değişiklikler hücre aktivasyonunun evrensel tetikleyicisidir. Ca+2 geçirgen kanallar, Ca+2’nin sadece bir yük taşıyıcı değil aynı zamanda en önemli ikincil mesajcılardan biri olmasından dolayı özel bir önem taşımaktadır.
Ca+2, ökaryodik hücrelerde ekzositoz, konsantrasyon, hücre proliferasyonu, gelişimi ve apoptozunu da içeren pek çok hücresel süreci kapsayan çok yönlü intraselüler ikincil mesajcılardan biridir
Nöronlar gibi uyarılabilir hücreler, katyon influxunun yoğunluğunu düzenleyen voltaj kapılı iyon kanalları ile donanmışken, uyarılamayan hücrelerde katyon giriş kanallarının moleküler kimliği bazen bilinmemektedir. Drosphila melanogaster görsel transdüksiyon kanallarının keşfinin, TRP ve TRP benzeri (TRPL) mutant fenotipleri ile ilişkilendirilmesi sayesinde agonist-tetikleyici katyon influxunu anlamamızda çok büyük gelişme kaydedilmiştir.
TRP kanallarının keşfinden önce, voltaj kapılı ve ligand kapılı olmak üzere iki adet Ca+2 geçirgen kanalı biliniyorken; TRP kanalı süperailesi bizlere Ca+2 geçirgen kanalların yeni bir sınıfını sunmaktadır.
1969'da Dr. Cosens ve Manning;
İzole ettikleri mutant sinekte uzun süre ışık maruziyeti sonrasında kendiliğinden oluşan kısa süreli anormal bir elektroretinogram (ERG) gözlemişlerdir. Bu mutantlarda ışık maruziyeti, sürekli yanıt yerine sadece geçici bir membran depolarizasyonu oluşturmaktadır
Meyve sineği Drosophila melanogaster’deki fotoreseptör protein rodopsinin ışık ile aktivasyonu PLC stimülasyonuna (G- proteini aracılığı ile), IP3 oluşumuna ve sonuçta sürekli bir membran depolarizasyonuna neden olmaktadır. Depolarizasyon, biri kalsiyuma diğeri sodyum ve kalsiyumun ikisine birden geçirgen iki farklı kondüktanstan kaynaklanmaktadır.
Bu yolaklar aracılığı ile özellikle de Ca+2 -selektif olan yolakla fotoreseptör hücreye Ca+2 girişi Ca+2 - bağımlı ışık adaptasyonu açısından önemlidir.
Drosphila transient receptor potential (TRP)- bir canonical reseptörlü TRP kanal modeli.

G-protein kenetli rodopsinin (mor) fotonlarla tetiklenen aktivasyonu; plazma membran fosfotadil-inositol-4,5-bifosfat (PIP2) hidrolizini katalize etmek için Fosfolipaz-C (PLC)’ yi stimüle eder ve bu olay IP3, DAG ve PUFAlar gibi ikincil mesajcıları ve intraselüler protonların meydana gelmesine neden olur. Çoğu kanıt lipid-kanal etkileşimlerinin önemini vurgulamasına rağmen; bu eylemlerin TRP kanallarının aktivasyonunu nasıl desteklediği hala bir tartışma konusudur (Julius, D., 2013).

Kısaltmalar: A, ankyrin tekrarları; C, karboksi terminali; G,heterotrimerik G protein; INAD, scaffolding protein for fly TRP and associated signaling molecules; N,amino terminali

TRP katyon kanalları üzerine oldukça yoğun bir şekilde çalışılmıştır ve bunlar ‘polimodal hücre sensörleri’ olarak tanımlanmaktadır. Şimdiye dek yapılmış çalışmalar sonucunda; aminoasit sekans homolojilerine dayanılarak;

TRP canonical (TRPC1–7),
TRP vanilloid (TRPV1–6),
TRP melastatin (TRPM1–8),
TRP polycystin (TRPP2, TRPP3, TRPP5),
TRP mucolipin (TRPML1–3)
TRP ankyrin (TRPA1)
TRPN olmak üzere 7 alt gruba ayrılmaktadır

TRPN hariç tüm alt gruplar memelilerde bulunmaktadır.
Memelilerde TRP ailesi filogenetik ağacı
TRP kanallarının domain organizasyonunun şematik özeti. TRP kanal alt gruplarında farklılık gösteren N- ve C- uçlarının domain yapıları ortalama boyut skalası ile şematik olarak tarif edilmiştir. TRPML proteinleri transmembran heliks S1 ve S2 arasında bir lipaz domain içermektedir. Yüksek çözünürlüklü yapısal verisi bulunan domainler gri olarak verilmiştir.
TRP'LER ;
Termal algı, mekanik algı, tat algısı, acı bileşenlerin algısı, feromon algılama ve osmolarite düzenlenmesini içeren duyusal transdüksiyon yolaklarında yer almaktadır.

TRP kanal alt grupları, özellikle ağrı ve sıcaklık algılanmasının altında da yer aldığı için bu konuda sürekli artan bir ilgi görmektedir.

Duyusal algılama dışında TRP kanallarının, saliva salgısı, inflamasyon, kardiyovasküler düzenlenme, düz kas tonusu, basınç düzenlenmesi, Ca+2 ve Mg+2 hemeostazı ve lizozomal fonksiyonlar gibi birçok süreçte yer aldığı bilinmektedir.

Ek olarak, TRP kanallarının; hücre adhezyonu, büyüme kontrolü ve farklılaşma, proliferasyon, hücre ölümü ve hücre polaritesi gibi pek çok hücresel süreçte yer aldığı da gösterilmiştir
TRP alanındaki yayınlar
(Pubmed verileri, 3 Şubat 2013)
AĞRI ve NOSİSEPSİYON
Uluslararası Ağrı Araştırmaları Teşkilatı (IASP)’ye göre ağrı; vücudun herhangi bir yerinden kaynaklanan, gerçek ya da muhtemel bir doku hasarı ile birlikte bulunan, insanın geçmişteki deneyimleri ile ilgili, duyusal, afektif, hoş olmayan bir duyu olarak tanımlanmaktadır. Subjektiftir ve kişiden kişiye farklılık gösterir .

Nosisepsiyon; uyarının özelleşmiş sinir uçları ile (nosiseptör) alınıp, santral sinir sistemine götürülmesi, belirli bölge ve nöral yapılarda entegre edilmesi, bu zararlı tehdidin (noxious uyarı) algılanması, buna karşı fizyolojik, biyoşimik ve psikolojik önlemlerin harekete geçirilmesidir. Nosisepsiyon, doku hasarı ile ağrının algılanması arasında oluşan karmaşık elektrokimyasal olaylar serisinin bütünüdür .
Akut ağrı daima nosiseptif niteliktedir ve sebep olan lezyon ile ağrı arasında yakın bir ilişki vardır. Ağrı genellikle bir uyarandan kaynaklansa da, zararlı uyaran olmadan da meydana gelebilir ya da başlangıç hasarından daha uzun sürebilir ve kronik hale gelir. Kronik ağrı, inflamatuar ya da nöropatik süreçlerin bir sonucu olarak ortaya çıkabilmektedir.
Doku hasarı ve inflamasyon ile nosiseptörlerin sensitizasyonu. Primer afferent nosiseptörler (mor renkli nöronlar) zararlı termal, mekanik ya da kimyasal uyaran tarafından aktive olurlar. Bu sinir lifleri aktive olur olmaz, akut rahatsızlık ya da ağrı meydana çıkararak zararlı sinyalleri spinal kordun dorsal boynuzundaki sekonder nöronlara daha sonra da beyine iletirler. Bu merkezi olarak iletilen sinyallere ek olarak, nosiseptörlerin sadece spinal korddaki santral uçlardan değil aynı zamanda uyarılmış periferal uçlardan da transmitter salgılayabilmeleri gibi antidromik sinyal yetenekleri de eşsizdir. Özellikle bazı nosiseptörler, vazodilatasyon, vasküler sızıntı, ve yakınındaki diğer periferal hücre tiplerinden diğer yanıtlara yol açan peptidler olan P maddesi ve CGRP salınımı yaparlar. Bu etkiler, nörojenik inflamasyona işaret eden bir süreç olan lokal sinyal moleküllerinin tam teçhizat salınımına neden olur. Bu inflamatuar karışım fiziksel ya da kimyasal uyarana karşı hassasiyeti arttırmak için her maddenin nosiseptör uçta reseptörü ile etkileştiği; nörotropinler, prostanoidler, ve diğer biyoaktif lipidler, ekstraselüler protonlar ve nükleotidler ve monoaminlerden oluşmaktadır.
KAPSAİSİN
Son on yılda ağrının moleküler doğasına doğru en heyecan verici görüş, ağrıya neden olduğu bilinen kimyasalların fonksiyonel reseptörleri olarak görev gören proteinlerin tanımlanmasıdır.
1997’de Caterina ve ark., sıçan dorsal kök gangliyonundan (DRG), ilk başta kapsaisinin aktif vanilloid kısmı olarak isimlendirilen, sonra ise vanilloid reseptör alttipi 1 (VR1) olarak adlandırdıkları kapsaisin reseptör geni klonladılar.
Kapsikum biberlerinin acı etken maddesi: kapsaisin



Çeşitli deneysel hayvan modellerinde nosifensif yanıtları ya da ağrı davranışlarını uyarma yolu ile ağrı mekanizmaları çalışmalarında verimli bir araç olarak uzun yıllardır kullanılmakta


Aljezik ve analjezik etkileri uyarıcı kapsaisin, reseptör tanımlanması için çok sayıda çalışmanın konusu olmuştur.
Kapsaisin reseptörü, ısı duyarlı transient receptor potential (TRP) kanallarının kurucu üyesidir.
TRP kanalları ilk 1969’da mutant Drosphila reseptörlerinde tanımlanmıştı

Kapsaisin reseptörü VR-1’in yapısı, TRP kanallarının yapısı ile oldukça yakın ilişkili bulundu ve TRP vanilloid 1 (TRPV-1) alttipi olarak yeniden isimlendirildi

Bu keşiflerden bu yana TRP kanalları ve vanilloid reseptör alt tipine adanmış muazzam sayıda araştırma yapılmıştır.
Kapsaisin, irritasyon ya da ağrı oluşturan bitki kökenli tek ajan değildir.

Nanenin serinletici ajanı olan mentol; wasabi, sarımsak, soğan ve diğer hardal ve allium bitkilerinin acı tadını oluşturan izotiyosiyanat ve tiyosülfinat bileşenleri kapsaisin dışındaki ağrı ve irritasyon oluşturan doğal bileşenlerdendir. Kapsaisin gibi bu bileşenler de yoğun olarak akut ve kronik ağrının hücresel ve davranışsal çalışmalarında ve son zamanlarda da bu süreçlere katkıda bulunan duyu sinirlerini ve proteinleri tanımlamak için kullanılmaktadırlar.
Tibbi bitkilerden elde edilen doğal ürünler ağrı yolaklarının kilit bileşenlerini manipüle etme ve tanımlama için kanıtlanmış araçlar arasında en güçlü ve önemli olanlarıdır.
Önemli şekilde bu irritanların yapısal olarak belirgin her sınıfı primer afferent sinir lifleri üzerindeki TRP kanal ailelerinin spesifik üyelerini hedef alan ortak bir mekanizma üzerinden ağrı ve rahatsızlık oluşturmaktadırlar.


TRPV1 (kapsaisin reseptörü)

TRPM8 (mentol reseptörü)

TRPA1 (wasabi reseptörü)


Nosisepsiyon ve ağrının belirli hususlarına katkıda bulunan duyusal nöron alttiplerini manipüle etme ve tanımlamada farmakolojik ve genetik stratejiler sağlayan fonksiyonel ve histolojik analizler; TRPV1, TRPM8 ve TRPA1'in primer duyusal gangliyon içerisinde belirgin ekspresyon modelleri gösterdiğini kanıtlamıştır
TRPV1
resinifertoksin,
piperin,
gingerol
ögenol
Cnidarians gibi deniz anası venomları,
Psalmopoeus cambridgei
ve
Ornithoctunus huwena
gibi böceklerin venomları da TRPV-1’in aktivatörleridir
TRPM8
TRPA1
hardal yağı (allil izotiyosiyanatlar ), gingerol, ögenol
Tarçın yağında bulunan ve en spesifik TRPA1 ligandı olan sinnamaldehit de kovalent modifikasyon ile TRPA1’i aktive etmektedir.

TRPA1 ayrıca diğer yabanturpu izotiyosiyanat içeren bitkiler ve tiyosülfinat içeren sarımsak ve kekliküzümü yağı ile de aktive olmaktadır.

İlginç biçimde analjezi yarattığı ile bilinen mariuana içindeki psikoaktif madde olan delta(9)-tetrahydrocannabinol (THC) da TRPA-1 aktivatörü olarak bildirilmiştir.
Mentol ve ökaliptol ve diğer seçilmiş monoterpenler için olan reseptör rolünün yansıması olarak ‘minty-cool’reseptör olarak adlandırılmaktadır
Duyusal nöronlarda tanımlanmış TRP kanallarının- özellikle iyi bilinen algojenik maddelerin etkilerini düzenleyen kanallar,- gelişen moleküler farmakolojisi göz önüne alındığında, bu kanalların ağrıdaki rollerinin büyük çapta ilgi odağı oluşturması şaşırtıcı olmamaktadır.
TRP kanallarının nosisepsiyon, nörojenik inflamasyon ve inflamatuar ağrıda nöronal ve nöronal olmayan kompleks rollerinin şematik sunumu
‘’Termo-TRP'ler’’ olarak adlandırılan Isı (sıcak ve soğuk)-duyarlı TRP kanalları nosiseptif nöronlarda ve bu nöronlarla ilişkide bulunan hücrelerde (örn. keratinositler ve derideki immün hücreler) tanımlanmıştır. Nosiseptif nöronlar zararlı çevresel uyaranlar tarafından aktive edildiklerinde, ağrı olarak algılandığı yer olan merkezi sinir sistemine iletilen aksiyon potansiyeli oluşur (afferent fonksiyon) ve aynı zamanda periferde, nörojenik inflamasyon olarak bilinen biyokimyasal basamakları başlatan proinflamatuar nöropeptidler (Örn. SP ve GCRP) salınır. Epitelyal hücrelerin (örn. Keratinositler), TRP kanalları cilt irritanlarınca stimüle edildiklerinde interlökin oluşturduklarına inanılmaktadır. Bu interlökinler sırasıyla duyusal sinir uçlarını duyarlılaştırırlar. ‘’İnflammatory soup’’taki ajanlar nosiseptif nöronları TRP kanalları üzerine direkt ve indirekt etkileri aracılığıyla duyarlaştırır ya da aktive ederler (örn. Reseptör protein fosforilasyon). Nosiseptör sensitizasyonunun 3 uygulama yolu proteaz ile aktive olan reseptör-2 (PAR-2) tarafındandır. Vasküler endotelyal hücreler ayrıca TRPV1 ve TRPV4ü uyarırlar, bu kanallar nörojenik inflamatuar yanıtı arttırabilir ya da bloke edebilirler. TRP kanallarının, özellikle primer duyusal nöronların merkezi terminallerinde eksprese olmuş TRPV1’in, ‘’wind-up fenomeni’’ olarak da bilinen merkezi sensitizasyon sürecinde rol oynadığı düşünülmektedir. Önemli olarak, sonraki hasarda, bazı TRP kanallarının ekspresyonu arttığında diğerleri downregüle olurken, DRG nöronları hasar-kaynaklı iletici plastisitesi olarak da bilinen bir ‘’fenotipik değişim’’ geçirirler
TRPV AİLESİ
TRPV ailesi, TRPV1-TRPV6 olmak üzere 6 memeli geninden oluşmaktadır.

Bu grubun üyeleri sistolik N- uçlarında 6 ankyrin tekrarı barındırır.

TRPV1-TRPV4 üyeleri katyonlara selektif olmayan ve naçizane Ca2+ geçirgen olan polimodal termo ve kemosensitif kanallardır.

TRPV5 ve TRPV6 ise TRP ailesinde sadece yüksek Ca2+’ya geçirgen kanallardır ve iki kanal da sıkı bir şekilde Ca2+ tarafından düzenlenmektedir
Transient Receptor Potential Vanilloid-1
TRPV1 reseptörleri; Na+ ve Ca2+ gibi katyonlara geçirgen olan merkezi bir iyon kanalı etrafında 6 transmembran topolojisi (S1-S6) ile birlikte 4 alt ünitenin birleşmesi ile oluşmuşlardır.
Yüksek seviyelerde; dorsal gangliyon kökü (DRG), trigeminal gangliyon (TG), jugular ve nodoz gangliyon (NG) nosiseptif nöronlarında küçük çaplı (C ve A δ) bir alt küme olarak tanımlanmıştır.
TRPV1; sadece kapsaisin tarafından değil, insanın ağrı olarak hissettiği sıcak uyaran (<42 oC), çeşitli kimyasal ligandlar ve asidik pH (<pH 5.9) ile aktive olmaktadır
TRPV1 reseptör aktivasyonunun değişik modelleri.
TRPV1 ağrı iletim yolaklarında anahtar bölgelerde bulunmaktadır:


Periferal sinir sisteminde; deri sinir uçlarında, dorsal kök gangliyon (DRGler), nodoz gangliyon (NGler), trigeminal gangliyonlar( TGler)da ve ayrıca dorsal boynuzun lamina II’sinde ve daha az olmak üzere santral sinir sisteminde (CNS) hipokampüste, kortekste, olfaktor soğan ve serebellumda yer almaktadır.

TG ve DRG’de TRPV1 ekspresyonu putatif nosiseptörler olan küçük ve orta büyüklükteki nöron alttipleri ile kısıtlandırılmıştır (miyelinsiz C-lifi ve az myelinli A δ-lifleri). TRPV1 bulunan nöronların büyük çoğunluğu ayrıca sinir büyüme faktörü (NGF) reseptörü TrkA’nın yanısıra inflamatuar nöropeptid kalsitonin geni ilişkili peptid (CGRP) ve P maddesi (SP) de eksprese eder.

Nosiseptif sinir uçlarında TRPV-1 ekspresyonu nörojenik inflamasyonun altında yatan hücresel mekanizmalar da kanalın önemli rolünü desteklemektedir.

TRPV-1 ek olarak endotelyum, immün hücreler (lenfositler, dendritik hücreler ve mast hücreleri), keratinositler ve düz kas hücreleri ve ürotelyum gibi bazıları inflamasyonda yer alan nöronal olmayan hücrelerde de tanımlanmaktadır
TRPV1 ekspresyonu ayrıca insanlarda çeşitli ağrı durumlarında da artmış haldedir.

TRPV1, nöropatik ağrı modellerinde geniş çaplı (A β) duyusal liflerde yeniden dağılım ve up-regulasyon sergilemektedir ve inflamatuar ve osteoartritik ağrı hayvan modellerinde up-regüle olmuştur.

TRPV1 knockout fare kullanımı ile proinflamatuar ajanlara yanıt olarak termal hiperaljezi kaybı gösterilmesi ile inflamatuar ağrı durumlarında TRPV1’in rolü doğrulanmıştır.

TRPV1 KO fare sinir hasarından sonra termal ya da mekanik aljezide eksiklik göstermemişken, TRPV1’e intratekal RNA girişimi (RNAi) ve antisense oligodeoksinükleotidler (ODN)’in ; nöropatik ağrının ek sinir hasarı modellerinde soğuk allodini ve mekanik hipersensitiviteyi azalttığı bildirilmiştir
İnflamasyon ve hasar altındaki termal hiperaljezinin kritik düzenleyicisi: TRPV1
TRPV1-null fare,
in vivo
sıcak ağrı dönüştürülmesinde TRPV1'in rolü için tartışılan akut termal uyarana azalmış nosifensif yanıtlar göstermiştir.

Ayrıca, şaşırtıcı olarak fare, inflamatuar koşullar altında bozulmuş termal hipersensitivite sergilemiştir. Doğal suşlarına kıyaslandığında TRPV1 mutant hayvanlar, CFA ve carrageen injeksiyonunu takiben azalmış termal hipersensitivite göstermektedir.

TRPV1’ler ayrıca bradikinin, NGF, ATP ya da proteaz gibi inflamatuar medyatörler enjeksiyonundan sonra hiperaljezi gelişimine de dahildirler
İnflamasyon nosiseptörlerde TRPV1’i çeşitli şekillerde düzenleyebilir:
Örneğin, çeşitli kinazların aktivasyonundan sonra TRPV-1 protein forforilasyonu gibi.

Ayrıntılı çalışmalar proteinkinaz C (PKC), protein kinaz A (PKA), protein kinaz D, siklin bağımlı kinaz 5, fosfoinositid-3-kinaz ve mitojen ile aktive olan protein kinazın çeşitli TRPV1 rezidulerinin fosforilasyonundan sorumlu olduğunu göstermiştir.

TRPV1’in fosforilasyonu, kapsaisine afinitenin arttırılması ya da vücut sıcaklığında ve yakın derecelerde aktive olması amacıyla sıcaklık aktivasyon eşiğinin düşürülmesi ile reseptörün fonksiyonel yetkinliğini genişletir. Ayrıca TRPV1 fosforilasyonu, TRPV1’in plazma membranına trafiğini de arttırmaktadır.

TRPV1’in güçlü akut fonksiyonel up-regülasyonuna ek olarak, NGF de nosiseptörlerde trkA reseptörlerini bağlamak koşulu ile TRPV-1 sentezini arttırmaktadır. İnflamatuar medyatörler, PIP2 tarafından TRPV-1 inhibisyonun tersine çevrilmesi ile de TRPV-1 aktivitesini arttırabilirler



TRPV-1 aktivasyonu; yanıcı ağrı ya da sıcak algısına yol açar ve ayrıca lokalize nosiseptör desensitizasyonu ile sonuçlanır.
Caternia ve ark., TRPV-1-/- farede CFA enjeksiyonundan bir gün sonraki mekanik hiperaljezinin wild-type fareye benzer olduğunu bildirmiştir. TRPV-1-null fare ayrıca carrageen enjeksiyonuna normal mekanik hiperaljezi sergilemiştir. Dahası, TRPV-1 bulunan primer afferent nöronların merkezi terminalleri intratekal kapsaisin enjeksiyonu ile kesilip çıkarıldığında, mekanik algılama değil sadece ısı algılama ciddi anlamda azalmıştır.


TRPV-1 ve TRPV-1 bulunan afferentlerin mekanik nosisepsiyondan ziyade ısı iletimindeki rolleri tartışmalıdır. Yalnız çok sayıda grup, CFA-aracılıklı inflamasyon, sıcak hasarı ya da sinir ligasyonundan sonra mekanik hipersensitivitede TRPV-1’in yer aldığını göstermiştir. Bu çelişkilerin nedeni açık değildir ancak, TRPV-1’in direkt olarak zararlı mekanik uyarılmanın bir sensörü olmasından ziyade indirekt bir mekanizma ile kutanöz mekanik hiperaljezide yer aldığı düşünülmektedir.

Belirtildiği gibi TRPV-1 ve mekanik hiperaljezi ilişkisi kutanöz ağrıdan çok; derin doku hasarı ağrı modelinde daha açıktır
Transmembran etki yöresi iyon kanalı topolojisi ve ligand-aracılıklı aktivasyon (mavi), proton aracılıklı aktivasyon ve potansiyelizasyon (E600/Glu600) (yeşil), ve sıcak aktivasyonu (kırmızı oval)’nda yer alan anahtar kısımları vurgulayan TRPV1 şeması
TRPV-1'İ HEDEF ALAN TERAPÖTİK YAKLAŞIMLAR
TRPV-1’in keşfi ve hiperaljezideki rolleri, ağrıda rahatlama sağlamak için TRPV-1 agonist ve antagonistlerinin geliştirilmesi de dahil olmak üzere TRPV1 reseptörlerini hedef alarak nosisepsiyonun baskılanması için yeni terapötik stratejilerin gelişmesini tetiklemiştir.
TRPV-1 Agonistleri
Yeni geliştirilmiş azaltılmış yanıcılıktaki patch ya da enjekte edilebilir kapsaisin analogları hazırlıkları absorbabilitenin genişletilmesi için klinik çalışmalarda test edilmektedir.



İlginin çoğu ağrı için TRPV-1 antagonistleri üzerine odaklanmış olsa da, TRPV-1 agonistlerinin de kullanımları bulunmaktadır.

Topikal kapsaisin periferal orjinli (örn. Post- herpatik nevralji, nöropati, mastektomi, ampütasyon ve cilt kanseri) ağrının rahatlatılması için yıllardır kullanılmaktadır.

Akut olarak kapsaisin nosiseptörlerin aktivasyonuna ve ağrı duyumsanmasına neden olmaktadır. Ancak reseptör aktivasyonundan sonra bu nosiseptörler sonraki ağrılı uyaranlara karşı uzatılmış desensitizasyon göstermektedir. Bu analjeziye kapsaisin hassas C-liflerinin geri dönüşümlü ve/ya da geri dönüşümsüz kaybı eşlik edebilmektedir.

Topikal kapsaisin kremlerinin temel dezavantajları arasında başlangıç yanması ve iritasyonu ve bazı klinik çalışmalarda gözlenen etki azlığı ya da olmamasıdır. Kapsaisin için alternatif formülasyonlar ve uygulama yolları için halen klinik çalışmalar yürütülmektedir
TRPV-1 agonistleri kullanılarak antinosiseptif tedavi çalışmalarındaki bir diğer yaklaşım ise nosiseptif nöronların seçici olarak çıkartılmasıdır.

Resiniferatoksinin perkutanöz, intragangliyonik ya da intratekal enjeksiyonu TRPV-1 eksprese edici nöronların merkezi uçlarını ya da hücre gövdelerini yıkabilir ve bu sebeple deney hayvanlarında antinosiseptif etkiler ortaya koymaktadır. Bu yaklaşım, kanser ağrısı gibi kontrol edilemeyen şiddetli ağrıların yönetilmesinde yardımcı olabilir, ancak klinik deneylerde etkinliğinin ve güvenliğinin doğrulanması gerekmektedir.
TRPV-1 ANTAGONİSTLERİ- YENİ NESİL ANALJEZİKLER Mİ?
Kapsaisin ve RTX gibi agonistlerin neden olduğu ilk yanıcı ağrı; ilaç geliştirilmesi için potansiyel sorun olarak nitelendirildiğinden beri, yeni dönem çalışmalar analjezik olarak yakıcı olmayan agonistler geliştirilmesine odaklanmaktadır. Dahası, kapsaisin ve RTX gibi yüksek yakıcılıktaki agonistlerin sistemik uygulanması terapötik olarak dozlanması için etkinlik ve toksisitenin yeteri kadar ayrılmasında başarısızlık yaşanmıştır. Asetik asit kaynaklı kıvranma modeli ve tail-flick gecikme testlerindeki etkinliğe dayanılarak, bir dizi alifatik vanillamidlerin karakterizasyonu ile ''olvanil'' (NE 19950, oleil vanillilamid)'in kabul edilebilir ve yakıcı olmayan bir analjezik olarak tanımlanmasına yol açmıştır. Ancak; olvanil gibi yakıcı olmayan ve düşük güçteki agonistlerin, zayıf farmakokinetikleri ve metabolizma özellikleri (örn. düşük oral biyoyararlanım) nedeniyle klinik deneylere girmediği görülektedir.
TRPV1 antagonistleri çeşitli akut ve kronik ağrı durumlarının tedavisi için potansiyel bir etki mekanizması sunmaktadır.
Civamide (Zucapsaicin)
20μg ya da 150μg Civamide’in her bir dozu auralı ve aurasız migren başağrılarının tedavisi için araştırılmıştır. İki küçük çift kör, randomize, plasebo kontrollü klinik çalışma sonuçların bakılarak:

50μg Civamide solüsyonunun tek bir intranazal uygulamasının epizodik küme başağrılarının sayısını azalttığı görülmüştür.

20μg ya da 150μg Civamide’in her bir dozu auralı ve aurasız migren başağrılarının tedavisi için araştırılmıştır.

Uygulama sonrası 2. Saatte her iki dozla da tedavi edilen hastaların %55.6’sı ağrı şiddetlerinde azalma yaratmıştır ve hastaların %22.2’sinde hiç ağrı oluşmamıştır. 4. Saatte ise hastaların %33’ünde ağrı görülmezken; %72.7’sinde ağrı şiddetinde azalma meydana gelmiştir.
NGX-4010 (kapsaisin)
HIV ilişkili distal duyusal nöropatili (HIV-DSP) 307 hastanın değerlendirildiği çift-kör, çok merkezli ve randomize bir klinik çalışmada;

Tek bir NGX-4010 uygulanmasının (30, 60, ya da 90 dk'nın her biri için tek kez) güvenli ve en az 12 haftalık ağrı hafifletilmesi sağladığı bildirilmiştir.
Birçok ilaç şirketi, sinir hasarı ve inflamasyon rodent modellerinde çoğunun etkinliği kanıtlanmış ve TRPV-1’i yüksek spesifite ile inhibe eden küçük moleküller keşfetmişlerdir. Çoğu ilaç adayı dental ağrı, rektal ağrı ve migren gibi ağrılı çeşitli durumlarda etkinliği değerlendirilmek üzere klinik çalışmalara girmiştir.
TRPV-1 Antagonistleri geliştirilmesinde önemli bir sorun: HİPERTERMİ
Antinosiseptif ve antihiperaljezik etkiler kazanmak için TRPV-1 hedeflenmesinde, TRPV-1’in patolojik aktivitelerini inhibe ederken, fizyolojik aktivitelerini inhibe etmeyen terapötik ajanlar geliştirilmesi oldukça önemlidir.

Vücut sıcaklığının sürdürülmesinde TRPV-1’in rolü açıkça anlaşılmamasına rağmen, seçici antagonizma tarafından TRPV-1 supresyonu deneysel hayvan ve insan çalışmalarında hipertermi üretmiştir. Artmış sıcak ağrı eşiğine bağlı olarak gelişen yanma hasarı riski ile birlikte, hipertermi yan etkileri TRPV-1 antagonistlerinin klinikte uygulanmasının en belirgin engelini oluşturmaktadır.

Hipertermi-yapmayan TRPV1 antagonistleri geliştirilmesi için gösterilen eforun bir parçası olarak, yöntem spesifik antagonizma noktasından hareketle çok sayıda kimyasal denenmektedir. TRPV-1 antagonistlerinin çoğu; agonistin tipine (örn. Kapsaisin, proton ya da sıcaklık) bağlı olarak değişen farklı bir TRPV-1 supresyonu göstermektedir. İlginç olarak, protonlar ile aktive olmuş TRPV-1’i etkili bir şekilde bloke eden bir grup antagonistin en güçlü hipertermik etkiyi göstermesi; TRPV-1’in sadece patolojik aktivitesini seçici olarak baskılayan model-spesifik TRPV-1 antagonisti geliştirilmesi için bir ipucu sağlamaktadır.


Yakın gelecekte farklı yöntemlerin TRPV-1’i nasıl aktive ettiklerinin ve TRPV-1’in tonik ya da fazik aktivasyonunun nasıl kontrol edildiğinin ve sistemlerdeki ilişkili fonksiyonlarının anlaşılması son derece kritik öneme sahip olacaktır
TRPV-1 Antagonistleri geliştirilmesinde önemli bir sorun:
HİPERTERMİ
TRPV-1 antagonistlerinin hipertermik etkilerini azaltmak için çeşitli stratejiler geliştirilmiştir:

Tekrarlı uygulamadan sonra ortadan kalkan agonist-kaynaklı hipotermiye benzer olarak, antagonist kaynaklı hipertermi tekrar eden dozlamadan sonra azalma göstermiştir.

İlk hiperterminin asetaminofen gibi antipiretik ajanlar tarafından yeteri kadar yönetilebileceği önerilmektedir. Daha ilgi çekici bir yaklaşım ise, farmakoforun kimyasal modifikasyonu ile ısı düzenlenmesi konusunda TRPV-1’lerin istenmeyen yan etkilerini elimine etmektir.

Sıçanda, TRPV-1 aktivasyonun bağımsız yöntemlerinin diferensiyel düzenlenmesi tarafından antihiperaljezi korunurken hipertermiyi elimine etmek mümkün olmuştur
Klinik çalışmalar, sağlıklı gönüllülerde sıcak algılanmasında kanalların rolünü göstererek, insanlarda zararlı sıcak algıyacı olarak TRPV-1’in rolünü doğrulamıştır.

400mg SB-705498 alınmasını takiben sağlıklı gönüllülerin sensitize olmamış ciltlerinde sıcak ağrı eşiği belirgin olarak yükselmiştir.

Merck/Neurogen’deki araştırmacılar MK-2295 isimli bileşenin sağlıklı insan deneklerde hiçbir taşifilaksi belirtisi olmadan ısı algılanmasını önemli derecede körelttiğini bildirmişlerdir (kantitatif ısı algı testleri, sıcak suya el daldırma ya da sıcak su yudumlama ile ağrı oluşturulmuştur).

Benzer sonuçlar AstraZeneca tarafından TRPV-1 antagonisti AZD1386 ile de gözlenmiştir. Sağlıklı gönüllülerde TRPV-1 antagonisti tarafından arttırılmış ısı ağrı eşiği ve toleransı maddenin haşlayabilme hasarı potansiyeli sebebiyle endişe vericidir.

MK-2295 alan bazı denekler potansiyel olarak zararlı ısıları normal olarak algılamışlardır. Değişen zararlı sıcak algıları için TRPV1 antagonistlerinin yapı-aktivite ilişkileri mevcut değildir
Klinik geliştirilmeye giren birinci kuşak TRPV-1 antagonistlerinin yapıları.
GlaxoSmithKline'ın geliştirdiği bileşen SB-705498'den gelen son sonuçlar TRPV-1 antagonist ilaç olarak potansiyel terapötik etkinlik gösterdiğini bildirmektedir. SB-705498’in; sağlıklı insan deneklerde UV kaynaklı uyarılmış hiperaljezi ve kapsaisin kaynaklı alevlenmeyi azalttığı belirtilmiştir.
Yıldız imi (*) ile verilen örnekler var olan patent literatüründen alınan öncü serilerin jenerik yapılarıdır.
Yeni kuşak TRPV-1 antagonistleri
Yeni kanıtlar TRPV-1 antagonistlerine yanıt olarak gelişen hiperterminin önceden inanıldığından daha az problem olacağını göstermektedir.

Hayvan deneylerinde, TRPV-1 antagonistlerinin istenmeyen hipertermi etkilerinin antihiperaljezik etkilerinden ayrıştırılabileceğini dair güzel çalışmalar mevcuttur.
AMG 8562
AMG 8562
-yeni kuşak TRPV1 antagonisti

-TRPV-1 aktivasyonun farklı yöntemlerini diferansiyel olarak düzenleyen moleküllerin seçilmesi ile geliştirilmiştir.

-kapsaisini ve anandamid kaynaklı reseptör aktivasyonunu etkin olarak bloke eden fakat ısı kaynaklı TRPV-1 aktivasyonunu engellemeyen yeni bir kemotipe sahip.

-cerrahi insizyonun akut ağrı modeli, inflamatuar hiperaljezinin CFA modeli ve asetik asit kaynaklı kıvranma modeli de dahil olmak üzere çeşitli sıçan ağrı modellerinde etkinlik göstermiştir. Tüm bu ağrı modellerindeki etki hipertermi üretilmeden kazanılmıştır.

-sıçan modellerinde hipertermi göstermemesine rağmen, köpeklerde hala az miktarda hipertermi yarattığı bilinmektedir.

AMG8562
AMG 8562’nın potansiyel bir problemi:

TRPV-1 tanımlanmış hücrelerde proton aracılı Ca2+ influksunu beklenmedik şekilde potansiyalize etme yeteneğidir.

Bunun gibi proton aracılıklı TRPV-1 kanal potansiyalizasyonu aktivitesinin gastrointestinal kanalda ya da iç organlarda toksisiteye neden olup olmayacağı, ileriki çalışmalarda dikkat edilmesi gereken önemli bir endişedir.
Hayvanlarda kanal aktivasyonlarının farklı modellerinin bloklanması ve izlenen etkiler arasında korelasyon bulunması ile TRPV1’in üç primer aktivatörü olan kapsaisin, düşük pH ve sıcaklık incelenmiş ve eksojen ligand olan kapsasin aktivasyonunun bloke edilmesi ile kazanılan analjezik etkilerin sıçan ağrı modellerinde vücut sıcaklıkları üzerine etki göstermediği bulunmuştur.
Farmakolojik olarak farklılaştırılmış antagonistlerin vücut sıcaklığını etkilemeden klinik öncesi ağrı modellerinde etkinlik göstermesi, güvenli bir şekilde Faz II’ye ilerletilebilecek ve kronik ağrının tedavisi için yeni mekanizmalar valide edecek bir TRPV1 antagonisti tanımlanması için umut yaratmıştır. Bu yeni geliştirilen uyaran-spesifik TRPV-1 antagonistleri için geriye birkaç kilit soru kalmaktadır. Bunlar:
Bu farklılaşmış farmakoloji klinik öncesi türlerden insanlara aktarılabilecek mi?
Isı düzenlenmesini etkilemeyen uyaran-spesifik TRPV-1 antagonistleri sıcak uyaranı algılama yeteneği için gelişmiş bir profil sergileyecek mi?
Yeni sınıf TRPV-1 antagonistleri kronik ağrı insan deneylerinde de etkinlik gösterecek mi?
PharmEste vücut sıcaklığını etkilemeden ağrıyı engelleyen V377 isimli molekül üzerinde çalışmaktadır

PharmEste ’den başka birkaç firma da vücut sıcaklığını arttırmayan ikinci kuşak TRPV-1 antagonistleri üzerinde veriler rapor etmiştir.

Astellas, nöropatik ağrı- sıçan spinal sinir bağlanma modelinde kapsaisini bloke eden ancak asidi ve TRPV-1 aktivasyonunu engellemeyen ve etkinlik gösteren AS1928370’i tanıtmıştır. Henüz, AS1928370 vücut iç sıcaklığı üzerine herhangi bir etki göstermemiştir.

Abbott ise hem sıçanda hem de insan rekombinant dorsal gangliyon kök hücrelerinde, kapsaisin aktivasyonunu güçlü olarak engelleyen fakat etkin olarak TRPV-1 asid aktivasyonunu engellemeyen A-1165442 isimli yöntem spesifik TRPV-1 antagonistini tanıtmıştır.
ÖZETLE;
TRPV1 agonistlerinin Faz 2 çalışmalarından alınan veriler postherpetik nevralji, diyabetik nöropati, osteoartrit, bunionektonomi, Morton’s neurome ve ortopedik cerrahi işlem sonrası ağrılarında potansiyel etkinlik gösterdiğini bildirmektedir.
TRANSIENT RECEPTOR POTENTIAL VANILLOID TYPE-2
-TRPV-2, kanalın endojen fonksiyonları hakkındaki veri azlığı nedeniyle Vanilloid alt grubunun içinde en gizemli olanıdır.

-Orijinal olarak bir termosensör olarak tanımlansa da birkaç çalışma osmoreseptör ve mekanoreseptör olabileceğini belirtektedir.

-TRPV-2, TRPV-1 ile %50 aminoasid kimlik benzerliği göstermektedir.

-Sıcak uyaran (>52C), hipotonisite, membran gerilmesi ve çeşitli eksojen ligandlar ile aktive olabilirler ancak görünüşe göre aktivasyon için bazı tür-spesifitesi olmaktadır. Örneğin; zararlı sıcak uyaran(53 oC’ye kadar, 2-APB ve Δ 9 tetrahidrocannabinol (THC) sıçan ve farede TRPV2'yi aktifleştirirken, insan TRPV2’si sadece Δ 9 THC ’ye yanıt vermektedir.
TRPV-2
Stabil rekombinant hücre dizileri geliştirmede sitotoksisiteye bağlı zorlukların eşlik ettiği tür-spesifik farmakoloji çoğu araştırmacı tarafından bu kanalın çalışılmasında yaşanan zorlukların altında yatan neden olabilir.

Tür farklılıkları dikkate alındığında, Isı sensörü olarak en azından insanlarda TRPV2 rolü tam olarak belli değildir.

TRPV-2 ekspresyonu fonksiyonları IGF-1 gibi büyüme faktörleri, ısı, fosfatidilinositol 3-kinaz (PI-3kinaz) ve rekombinaz gen aktivatörü koruyucu protein ile up-regüle olmaktadır
TRPV-2
TRPV2 ağrı yolaklarında orta ve geniş çaplı (A δ and A β) DRG, TG ve NG nöronları ve spinal korddaki dorsal boynuzda tanımlanmıştır.

DRG nöronlarında TRPV2 immünreaksiyonlar CFA aracılıklı inflamasyondan sonra artmıştır ve bu da inflamasyon süresince periferal sensitizasyonda rolleri olduğunu düşündürmektedir.
Siyatik sinir ligasyonu, ligasyona doğru kuvvetlenmiş immünreaktivite ile sonuçlanmıştır ve TRPV2 ekspresyonundaki artışlar ayrıca sıçan DRG'sinde unilateral siyatik sinir kronik daralma hasarından sonra da görülmüştür. Periferal aksotomiden sonra ekspresyonda artışın sempatik nöronlarda görülüp, duyusal nöronlarda görülmemesi TRPV2'nin sempatik aracılıklı nöropatik ağrı için potansiyel rolü olabileceğini düşündürmektedir.
TRANSIENT RECEPTOR POTENTIAL VANILLOID TYPE-3
TRPV3 zararsız ısılarla (31 – 39 ° C ) aktive olmaktadır.

Doğal iritanlar (ör. Karvakrol, ögenol, timol) içeren çeşitli eksojen kimyasal ligandlar ve sentetik ligandlar (ör. 2-aminoetoksidifenil borat (2-APB), DPBA) tarafından da aktifleşmektedir.

Yağ asitleri (örn. Araşidonik asit) ve protein kinazlar gibi inflamatuar kaskadların akış elementleri ve nitrik oksid tarafından da aktif edilebilmekte ya da sensitize olmaktadır.
TRPV3
İnsanlarda DRG ve TG nöronları, spinal kord, cilt ve beyin dahil olmak üzere ağrı yolaklarında bulunduğu gösterilmiştir. Ancak fare ve sıçanlarda TRPV3 dağılımı çelişkilidir.

Peier ve ark., sıçanlarda TRPV3 ekspresyonunu keratinositlerle kısıtlandırmışken; Zimmermann ve ark. yetişkin sıçan DRG nöronlarında fonksiyonel olmasa bile TRPV3 bulunduğunu belirtmektedir.
İnsanlarda TRPV3 ekspresyonu brakiyal pleksusun travmatik sinir hasarını takiben ve göğüs ağrısından şikayet eden kadınlarda yapılan ameliyatı takiben göğüs biyopsi keratinositlerinde artmıştır
.
Hayvan kronik ağrı durumlarında TRPV3 ekspresyonuna ilişkin kanıt bulunmamaktadır.

TRPV3 KO fare akut zararlı ve masum ısıları algılamada eksiklikler sergilemiştir fakat formaline verilen davranışsal yanıtlarda ya da inflamatuar hasar (CFA,BK) sonrasındaki termal ve mekanik hiperaljezide herhangi bir eksiklik gözlenmemiştir. Bu verilerin yorumlanması TRPV3'ün tür spesifik ekspresyon profili ile ilişkili olarak alınan karmaşık sonuçlar sayesinde oldukça çelişkilidir.
TRPV-3
TRPV3'ün ağrı durumlarında rolünün çalışılması için güçlü ve selektif oldukça kısıtlı araç vardır.

Antagonist olan HC-001403; sıçan CFA inflamatuar hiperaljezi modeli, formalin aracılıklı kıvranma modeli, intratekal P maddesi ya da termal hasardan kaynaklanan ağrı modellerinde etkili olduğu bulunmuştur ancak Chung nöropatik ağrı modelinde herhangi bir etkinlik sergilememiştir.

Sonuç olarak, bugüne kadar ağrı modellerinde selektif TRPV3 antagonisti kullamının detaylı olarak anlatıldığı bir yayın bulunmamaktadır.
İlginç bir şekilde; TRPV3−/− fare tekrarlanan sıcak uyaranlara artan yanıtlar göstermesine rağmen, inflamasyona karşı termal hiperaljezi geliştirmemiştir. Dolayısıla termal sensivite tek başına nosisepsiyon yaratmak için yeterli olmadığı düşünülmektedir.
TRPV-3
Aouizerat ve ark., 2011’de 402 kadın üzerindeki yaptıkları klinik çalışmada, göğüs dokusundaki TRPV-3'lerin ekspresyonunu, ağrı hissi ve ısı algılanmasındaki farklılarla ilişkili buldular.

Bulguların TRPV3 ve Göğüs kanseri hastalarında pre-operatif ağrı ilişkisine ön kanıt olabileceğini belirtilmiştir.
TRANSIENT RECEPTOR POTENTIAL VANILLOID-4
TRPV4 normal fizyolojik şartlar altında aktivasyonunu takiben Ca2+ girişi oluştura, Ca2+’ya en yüksek, sonra Mg2+ ve en az Na+ katyonlarına geçirgenlik gösteren seçici olmayan bir katyon kanalıdır. TRPV4 monovalen katyonları, divalent iyonların yokluğunda geçirmesine rağmen, aralarında çok zayıf şekilde ayrım yapmaktadır
TRPV4 periferal nosiseptif nöronlarda eksprese olmaktadır ve hiperaljezide görev alır. Hipotonik uyaran, dorsal kök gangliyon nöronlarında TRPV4 kanallarını aktive ederek ağrı ilişkili davranışı tetikler ve TRPV4-KO fare zararlı kuyruk basıncına daha düşük hassasiyet göstermiştir. PKC, PKA ve SRC fosforilasyonu, serotonin ve nörojenik inflamasyon ile sensitize olmaktadır ve bu durum hipersensitiviteye neden olabilir .
TRPV-4
TRPV4 zararsız ısı (27 – 35 ° C), hipotonisite, kayma gerilimi ve kimyasal ligandlarca aktive olmaktadır.

Endojen kimyasal ligandlar (örn. Ennokannabinoidler ve araşidonik asit metabolitleri ve nitrik oksid) ve eksojen natürel bitki ekstreleri (örn. Bisandrographolid A) ve sentetik ligandlar (örn. phorbol ester 4- α-phorbol 12,13-didecanoate, (4 α –PDD)) tanımlanmıştır.
TRPV4 proteininin göğüs ağrısı çeken hastalarda göğüs derisinde arttığı bilinmektedir.

TRPV4 KO farenin kullanıldığı ve TRPV4 knockdown çalışmaları, TRPV4’ün hem inflamatuar hem de nöropati kaynaklı ağrı durumlarıyla ilişiği olduğunu göstermektedir. TRPV4 KO fare, carrageen ya da CFA kaynaklı iflamasyondan sonra daha az termal hiperaljezi sergilemektedir.
TRPV-4
Son zamanlarda TRPV4 visseral duyusal yolaklar ile ilgili çalışılmaktadır ve bulgular IBS-ilişkili visseral ağrının azaltılmasında yeni bir hedef olabileceğini vurgulamaktadır.

Kolonik distansiyon tehdidine karşı TRPV4 null farelerde davranışsal yanıtlar belirgin ölçüde azalmıştır. TRPV4 agonisti 4 α-PDD’in kolon içi uygulanması, kolorektal distansiyona yanıt olarak, TRPV4 ekspresyonunun TRPV4 small interferin RNA (siRNA) tarafından blokajıyla azaltılan bir etki olan visseral allodini ve hiperaljeziye neden olmaktadır. Dahası kolorektal ditansiyona inflamatuar medyatörler (örn. PAR 2 agonistleri, serotonin, histamin) kaynaklı hiperaljezi ve allodini ayrıca belirgin olarak TRPV4 siRNA tarafından inhibe edilmektedir.
Ağrı durumlarında farmakolojik olarak rolü değerlendirilecek TRPV4 için seçici antagonist bulunmamıştır. Ancak, Renovis son olarak diğer termoTRPlere karşı seçici olan mikromolar (RN-1734) ve nanomolar (RN-9893) güçlü TRPV4 antagonistleri geliştirilmeleri rapor etmiştir. RN9383’ün ayrıca iyi farmakokinetik özelliklere sahip olduğu belirtilmiş ancak
iv vivo
veri yayınlanmamıştır
TRANSIENT RECEPTOR POTENTIAL ANKYRIN SUBTYPE-1
İlaç geliştirme çalışmalarının çoğu periferal nosiseptör fonksiyonları alanıyla açıkça bağlantılı olan TRPV1 ve TRPA1 üzerinde yoğunlaşmıştır .

TRPA1; TRPA alt grubunun tek üyesidir ve özel olarak; düşük sekans homolojisi (transmembran domainlerde <%40), çok sayıda ankyrin tekrarı domainleri (ARD) içeren geniş N terminali ve çok çeşitli uyaranlara hassasiyeti ile diğer TRP kanallarından farklılık göstermektedir.

TRPA1’in aktivasyonu membran depolarizasyonuna yol açar ve intraselüler Ca2+’yı arttırarak çeşitli fizyolojik süreçlerin kontrolünü sağlamaktadır.
TRPA-1
TRPA1 fonksiyon mutasyonları insanda ailesel epizodik ağrı sendromu ile ilişkili bulunmaktadır. Bu çığır açan buluş ve gittikçe artan sayıda TRPA1'in çok sayıda endikasyonlarda yer aldığını belirten klinik öncesi literatürlerin eşlik etmesi; TRPA1’i çekici bir terapötik hedef yapmaktadır.

İlaç endüstrisinin yoğun yatırımlarıyla birkaç yeni nonreaktif TRPA1 antagonist serileri belirmiştir ve bunlardan iki taneTRPA1 antagonisti insan klinik çalışmaları safhasına geçmiştir.
TRPA-1
TRPA1; sigara dumanındaki akrolein, endüstri atıklarındaki isotiyosiyanatlar, biber gazındaki CN, alkoldeki asetaldehit, çamaşır suyunda bulunan hiperklorit ve hava kirleticilerindeki ozonlar gibi çeşitli reaktif çevresel irritanlar tarafından da aktive olmaktadır. Farklı yapılarda olmalarına ve farklı kaynaklardan elde edilmelerine karşın bu bileşenlerin hepsi elektrofiliktir ve TRPA1’i ortak bir mekanizma- kanalın N ucunda bulunan anahtar sistein ve lisin kısımlarının kovalent modifikasyonu aracılığıyla aktive etmektedirler.

Bunlarla birlikte gittikçe artan sayıda endojen ligandlar da tanımlanmıştır. Bunlar arasında lipid peroksidasyon ürünleri (örn. 4hidroksinonenal), siklopentenon prostaglandin metabolitleri (örn. 15-d-PGJ 2), reaktif oksijen türleri ( örn. H2O2 ve nitrik oksid) ve reaktif nitrojen türleri (nitrik oksid) sayılabilir. Bu moleküller proteinleri nonselektif olarak düzenleme potansiyeline sahiptir ancak proaljezik ve antiinflamatuar etkileri büyük oranda TRPA1 tarafından olmaktadır.
TRPA1 aktivasyonun çeşitli mekanizmaları. Endojen ve eksojen agonistler, TRPA1 N ucunda kanal aktivitesini kolaylaştırmak için sisteinleri (sarı, C) kovalent olarak modifiye etmektedir. Ek olarak, G-proteini kenetli reseptörlerin (GPCR) sinyal moleküllerinin akımı, TRPA1 kanal aktivitesini düzenlemektedir. Kanal aktivitesini düzenlediği kabul edilen bağlanma/düzenleme bölgeleri ankyrin bölgesi (gri), kalsiyum bağlanma bölgeleri (kırmızı; D) ailesel epizodik ağrı sendromu (FEPS) mutasyonu (yeşil; N), çinko bağlanma bölgeleri (turuncu; C, H) içermektedir. Ek olarak TRPA1’in fosfolipaz C (PLC) ve Gβγ tarafından aktivasyonu için etki yöreleri bilinmemektedir
TRPA-1
Duyusal nöronlar dışında, TRPA1; epitel hücrelerde, melanositlerde, mast hücrelerinde, fibroblastlarda, odontoblastlarda ve enterokromafin hücrelerde ve Langerhans adacıklarının β- hücrelerinde bulunmaktadır. Bu hücrelerin çoğu duyusal özelliklere sahiptir ve yakınlarındaki nosiseptörlerle iletişim kurarlar.
TRPA-1
TRPA1’in ağrıya olan katkıları ilk olarak bitkisel TRPA1 agonistlerinin insanlarda spontan ağrıyı tetiklediğinin ve hayvanlarda nosifensif davranışlar yarattığının gözlenmesi ile başlamıştır.

TRPA1; nosiseptif iletimde Anahtar düzenleyici ve transmitterler olan TRPA1 ve CGRP, P maddesi ve bradikinin için reseptörleri eksprese eden, küçük ve orta büyüklükte peptiderjik afferent somatosensör nöronlarda eksprese olmaktadır. Nöropatik ağrı ve inflamasyon hayvan modellerinde olduğu gibi insanlarda avülsiyon hasarı ile bu duyusal nöronlarda TRPA1 ekspresyonu artmıştır.

Son olarak, insanlarda ağrı durumlarında TRPA1in güçlü olarak doğrulanmasını sağlayan olay TRPA1deki fonksiyon kazandırıcı bir mutasyonun ailesel epizodik ağrı sendromu ile ilişkili bulunmasıdır
TRPA-1
Davranış deneylerinde TRPA1 −/− fareler oral AITC’ye hoşnutsuzluk duymayı kaybetmişler ve intraplantar bradikinin ve AITC'nin arka pençe enjeksiyonuna azamış nosifensif yanıtlar vermişlerdir.

Gen ablasyonu (TRPA -/-) çalışmaları TRPA1’in mekanik nosisepsiyona katkılarını değerlendirmiştir. Hasar verilmemiş sıçanlarda mekanik eşik WT ve KO hayvanlar arasında farklı olmamıştır ve inflamatuar hasar sonrasında hiperaljezi gelişmesinde bir bozulma bulunmamıştır.
TRPA-1
Ancak tipik olarak hardal yağı ile sağlanan mekanik sensitizasyon TRPA1 −/− farede gözlenmemiştir ve bir TRPA1 antagonisti olan AP18, WT hayvanlarda etkinliklerine rağmen iltihaplı KO hayvanlarda mekanik hiperaljeziyi azaltmamıştır. Küçük çaplı primer afferent nöronlarda mekanik olarak aktive olmuş akımlar WT'lere kıyasla TRPA1 −/− hayvanlarda amplitüdü belirgin derecede düşürmüştür.
Başka bir çalışma TRPA1 −/− hayvanların WT lere kıyasla düşük yoğunluklu mekanik uyaranlara daha düşük hassasiyet gösterdiğini ve yüksek yoğunluktaki zararlı uyaranlara yanıtların gözle görülür derecede bozulduğunu bildirmektedir
Hipertonik solüsyonların rekombinant ve endojen olarak eksprese olmuş sıçan TRPA1'ini aktive ettiği bulunmuştur.

Tüm bu çalışmalar; TRPA1'in mekanik iletimde yer aldığı düşündürmektedir.
TRPA-1
Yüksek konsantrasyonlarda bitkisel tedavilerin kullanıldığı geleneksel ilaç olan ve ağrı ve başağrılarını tedavi etmek için kullanılan Ligustilide’nin yeteneğinin TRPA1 üretme ve duyusal nöronları desensitize etme özelliğine bağlı olduğu görülmektedir .
TRPA1 zararlı soğuk derecelere yanıt verdiği ortaya atıldığından beri soğuk algılanmasındaki rolleri tartışmalıdır. Bununla birlikte bazı çalışmlar TRPA1 KO farede akut soğuk tehdit algısının bozulmuş olduğunu ve daha önemli olarak TRPA1in inflamasyon, sinir hasarı ve periferal nöropati kaynaklı soğuk allodinide yeri olduğunu göstermiştir. Dahası, tek kanal seviyesinde gösterildiği gibi, açık olasılık sıcaklığın oda sıcaklığının altında bir seviyeye düşürülmesi ile artmıştır (kanal deaktivasyonun oranlarındaki değişikliğe bağlı olarak).
TRPA-1
TRPA-1
TRPA1 eksprese edici sıçan duyusal nöronlarının soğuk hassasiyetinin nöronların anatomik orjinine dayandığı düşünülmektedir ki bu olay da hücrelerin oksidasyon durumunu da içeren hücresel çevrenin muhtemelen N- terminal bölge yapısını etkileyerek soğuk algılanmasını emredebileceğini belirtir. Diğer metodolojik sorunlarla birlikte bu; TRPA1 in soğuk sensörü olarak kabul edilmesine ilişkin neden zıt sonuçlar bulunduğunu açıklayabilir.
Chen ve ark., rodentlerde TRPA1'in soğuk allodinisinde rolü olduğunu ve TRPA1 antagonistlerinin nöropatik şartlar altında soğuk allodinisini azalttığını belirtmektedir. Ancak bu bulguların insan TRPA1'inin soğuk algılanmasındaki eksikliğinden dolayı insanlara aktarılması garantili olmadığını savunuyorlar.

Ek olarak çoğu insan TRPA1 antagonisti rodent kanallarına da tür farklılıkları sergilemektedir. Bu bileşenler insanda kullanılabilirliklerine karşın sıçan modellerine dayanarak günümüz ilaç geliştirilmesine ilerletilemeyeceği bildirilmektedir.
TRPA-1
Bir türde TRPA1’in yalın bir antagonist ya da agonisti diğer türlerde parsiyel agonist, dual agonist ya da antagonist olarak rol oynayabilmektedir.

TRPA1 antagonisti A-967079 hayvanlarda zararlı sıcak uyaranı ve vücut ısısını etkilemeden soğuk allodiniyi azaltması ümit vericidir çünkü bu gibi istenmeyen advers etkiler TRPV1 antagonistlerinin analjeziklerin olarak geliştirilmesini baltalamaktadır.

TRPA1'i tam olarak güvenli bir ilaç hedefi şeklinde takdir etmek için TRPA1'in non-nöronal ve kardiyovasküler hücrelerdeki rolleri ve metabolik sonuçları hakkında daha fazla bilgi gerekmektedir.
Preklinik kanıtlar TRPA1 antagonistlerinin solunum yolu inflamasyonu, pruritis ve kemoterapi kaynaklı periferal nöropatinin (CIPN) neden olduğu ağrılarda terapötik rolleri olabileceğini desteklemektedir. CIPN, kemoterapi tedavisinin kesilmesi ve doz kısıtlaması için en önemli sorundur ve henüz bu tıbbi ihtiyacı karşılayacak hiçbir ilaç kabul edilmemiştir.
TRPA-1
Bazı şirketler seçici TRPA1 antagonistleri rapor etmişlerdir. Hydra ilk olarak kahvede bulunan ve Ksanthin alkaloid çekirdeği içeren TRPA1 antagonisti bildirmiştir. Glenmark Pharmaceuticals da kafein ksantin alkaloid çekirdeğindeki modifikasyonlara dayanarak bir TRPA1 antagonisti tanımlamıştır. Abbot, Janssen ve Merck tarafından geniş yapısal çeşitlilikte güçlü ve selektif TRPA1 antagonistleri bildirilmiştir. Abbot, oksim dizilerine dayanarak öncü bir TRPA1 antagonisti duyurmuştur. Bu seriden bir araç molekül güçlü ve selektif TRPA1 antagonisti olan ve iyi oral biyoyararlanım sergileyen A-967079’dur
Janssen iki öncü seri tanımlamıştır. İlki (IC503 )pirolidin karboksamid yan zinciri içeren oldukça güçlü biaril pirimidinleridir. İkinci öncü serisi; trisiklik tiyodihidroindenopirimidin çekirdeğine dayanmaktadır (IC5013).
İlaç ve biyoteknoloji firmaları TRPV-1 agonist ve antagonistlerinin potansiyellerine yeni terapötik ajanlar olarak sahip olmak için dört gözle beklemektedir ve bunun için çalışmalar günden güne artan bir ilgiyle devam etmektedir.
TG, DRG ve NG’deki duyusal nöronlarda TRPA1 hem peptiderjik hem de non-peptiderjik nöronlarda tanımlanmıştır ve Aδ- ve C- primer afferent lifleri olarak sınıflandırılmıştır. TRPA1 en çok TRPV1-bulunan nöronların alt popülasyonunda bulunmuştur fakat miyelinli Aβ- liflerinin küçük bir kısmını içeren ve çeşitli mekanik güçler tarafından aktive edilen TRPA1 barındıran ancak TRPV1 içermeyen nöronlar da bulunmaktadır.
İlginç olarak, soğuğa yanıtlar Ca2+’dan bağımsızdır fakat bu Ca+2'nin TRPA1 aracılıklı
in vivo
soğuk yanıtların önemli bir düzenleyicisi olduğunu elememektedir. Sonuç olarak şu an; hem
in vivo
hem de
in vitro
çalışmalardan sıçan ve fare TRPA1’inin zararlı soğuk algılanmasında yer aldığına dair somur kanıtlar bulunmaktadır. Ancak, insanda bulunan TRPA1
in vitro
çalışmalarında dayanarak, insan TRPA1'i için benzer bir role ilişkin çelişkiler hala devam etmektedir.
Yeni bir çalışma tür farklılıklarının bulunduğunu ve rodent TRPA1’ine zıt olarak insan türünün soğuğa yanıt verme yeteneğinin olmadığı sonucuna varmıştır.
HC-030031’in ayrıca paklitaksel kaynaklı mekanik ve soğuk allodiniyi zayıflattığı bildirilmiştir.

Son olarak; TRPA1 antagonizmi, diyabetik rodentlerde mekanik allodini ve kutanöz sinir lifi kaybını azaltmaktadır. Tüm bu bilgiler birlikte TRPA1'in periferal nöropatide genel bir role sahip olduğunu düşündürmektedir.
TRANSIENT RECEPTOR POTENTIAL MELASTATIN SUBTYPE-8
CMR1 olarak da bilinen TRPM8 masum ısılardan (26-15oC) zararlı soğuğa kadar (<15oC)değişen ısılarca
in vitro
aktive olan ve termal olarak düzenlenen bir kanaldır.

TRPV1 gibi TRPM8 de Ca+2 iyonlarına azımsanmayacak geçirgenliğe sahip homotetramerik nonselektif katyon kanalıdır. Küçük çaplı miyelinsiz C liflerini ve az miyelinli Aδ liflerinin küçük bir kısmını kapsayan somatosensör nöronların hepsinin %15i tarafından eksprese olmuştur. Bu TRPM8 pozitif nöronların küçük bir kısmı TRPV1 de bulundurabilir.


TRPM-8
Ancak, çalışmaların çoğı TRPM8 bulunduran nöronların TRPV1 ve TRPA1 eksprese edenlerden farklı olduğu konusunda aynı fikirdedir.

Bir takım çalışma çelişkili bulgular elde ettikleri; TRPM8'in kronik ağrı deneysel modellerinde ekspresyonunu incelemiştir. Örneğin, spinal sinir ligasyonu nöropatik ağrı modelinde TRPM8 seviyeleri (in-situ hibridizasyon ile ölçülmüş); hasarlı L5 DRG’de azalmıştır ve hasar görmemiş komşu L4 DRG ise değişmeden kalmıştır.

Zıt olarak; Kronik daraltma hasarı (CCI) modelinde, TRPM8 RNA seviyelerı DRG nöronlarında gecikmiş bir artış göstermiştir (istatiksel belirginliğe sadece CCI sonrasındaki 14. günde ulaşılmıştır). Aynı modelde, immunohistokimyasal boyama TRPM8-,immünaktif nöronların sham-operated grupla kıyaslandığında hızlı bir artış gösterdiğni kanıtlamıştır. Önemli olarak; CCIdan sonra TRPM8’deki artış soğuk allodini gelişimi ile paraleldir.
TRPM-8
TRPM8 ayrıca somatosensör sistem dışında mesane, prostat ve birkaç tip tümör ve transforme olmuş hücrede tespit edilmiştir. Ancak kanalın fonksiyonu ya da non-nöronal bölgelerdeki aktivasyon mekanizması hala aydınlatılamamıştır.
Son zamanlarda yapılan hücre ablasyon çalışmaları; TRPM-8 bulunan nöronların farede zararlı soğuk uyaran algılanmasına dahil olan anahtar hücre tipi olduklarının altını çizmiştir.
Soğuk hiperaljezi romatoid artrit gibi hastalıkların bir semptomudur ve soğuk allodini ise travmatik sinir hasarı ya da postherpetik nevraljinin de neden olduğu çoğu nöropatik ağrı durumunun ortak bir özelliğidir. TRPM-8 bir soğuk- sensitive reseptördür ve genetik delesyonu TRPM8’i soğuk hipersensitivitesinin rahatlatılması için potansiyel terapötik bir hedef olarak tanımlamıştır.
TRPM-8
Soğuk uygulaması (örn. Buz torbası), cilt yanıkları ya da kas kasılmalarından kaynaklanan sekonder ağrının yatıştırılmasında gelenekselleşmiş bir analjezik yaklaşımdır. Soğuk uygulaması TRPM8'i açıkça aktive etmesine rağmen, soğuk uygulamasının ağrı üzerindeki etkilerinin TRPM8-aracılıklı olmadığı bulunmuştur.
TRPM-8
Selektif TRPM8 blokörü PBMC kronik ağrının CCI modelinde soğuk hipersensivitesini yok etmiş ancak kemoterapötik ajan oksaliplatin kaynaklı nöropatik soğuk hipersensivitesine karşı etkisiz olmuştur.

TRPM8 in ısı düzenlenmesine dahil olduğunu vurgulayan gittikçe artan sayıda kanıtlar mevcuttur.
Full transcript