به گزارش زیستنا به نقل از Phys.org، دهه‌ها مطالعه روی بینایی مگس سرکه اجزای متفاوت ضروری برای رویدادهای پیام‌رسانی بر اثر تحریک نور را نشان داده است. نور ابتدا رودوپسین (Rhodopsin) حساس به نور را روشن می‌کند و متعاقب چندین مرحله میانی، باعث فعال شدن کانال‌های پتانسیل گیرنده گذرا (Transient Receptor Potential) یا به‌اختصار کانال‌های TRP می‌شود. گمان می‌رود که لیپیدها منجر به باز شدن کانال‌های TRP و تحریک سلول‌های گیرنده نوری می‌شوند. بااین‌حال، مولکول‌های چربی ضروری که به‌طور مستقیم کانال‌های TRP را فعال می‌کنند نامشخص بودند. پژوهشگران در این مطالعه، یک اندوکانابینوئید (Endocannabinoid) را شناسایی کردند که نقش‌های مهمی در فعال‌سازی کانال در سلول‌های گیرنده نوری ایفا می‌کند.
انتقال پیام‌های بینایی در درزوفیلا مدلی کلاسیک از آبشارهای پیام‌رسانی است که با فعال شدن کانال‌های کاتیونی TRP به اوج خود می‌رسد. در انسان، این کانال‌ها نقش‌های بسیاری از جمله احساس درد، مزه و تشخیص نور دارند. در درزوفیلا، نور رودوپسین را در سلول‌های گیرنده نوری تحریک می‌کند و بدین ترتیب فعال شدن پروتئینی به نام Gq را تسهیل می‌کند. در ادامه Gq آنزیمی به نام فسفولیپاز C یا Phospholipase C به‌اختصار PLC را روشن می‌کند تا یک لیپید-دی‌آسیل‌گلیسرول (Lipid-Diacylglycerol) یا DAG تولید کند. کانال‌های TRP به DAG یا لیپیدی که متعاقباً تولید شده نیاز دارند؛ هر چند به‌طور دقیق این لیپید مشخص نبود.
تاکاکی سوکابه (Takaaki Sokabe) در انستیتو ملی علوم فیزیولوژیک (National Institute for Physiological Sciences) و کریگ مونتل (Craig Montell) در دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا (University of California, Santa Barbara)، یک لیپید- یک اندوکانابینوئید – یافتند که با تحریک نور افزایش می‌یافت و کانال‌های TRP و TRPL را فعال می‌کرد. این اندوکانابینوئید ویژه که این کانال‌ها را فعال می‌کند، ۲-لینولئویل گلیسرول (۲Linoleoyl Glycerol) یا به‌اختصار ۲LG است. این ماده به ماده فعال ماری‌جوانا، تتراهیدروکانابینول (Tetrahydrocannabinol) یا THC مرتبط است. پژوهشگران یافته‌های خود را در Science Signaling منتشر کرده‌اند.
سوکابه می‌گوید: «ما انتظار داشتیم که بتوانیم لیپیدهای ضروری برای فعال‌سازی کانال‌های TRP را با شناسایی لیپیدهایی پیدا کنیم که بر اثر تحریک نور در سر مگس‌ها افزایش می‌یابند.» وی ادامه می‌دهد: «بااین‌حال، به این آسانی هم نبود. ما ابتدا پنج سال را با استفاده از صدها مگس در هر نمونه صرف ایجاد شرایط برای مشاهده پایدار تغییرات در لیپیدها کردیم.»
این تلاش منجر به نشان دادن این پدیده شد که ۲LG با روشنایی افزایش یافت. این تغییر در مقادیر ۲LG به PLC و آنزیم دیگری به نام DAG لیپاز (DAG Lipase) وابسته بود که گزارش شده بود در انتقال پیام‌های بینایی نقش دارد. علاوه بر این، آن‌ها نشان دادند که ۲LG کانال‌های TRP را در سلول‌های گیرنده نوری جداشده تحریک می‌کند.
تاکاکی سوکابه می‌گوید: «شناسایی اندوکانابینوئید در آبشار حداقل تا حدی شکاف بین تولید DAG و فعال‌سازی کانال TRP را به یکدیگر مرتبط می‌کند.» او می‌افزاید: «همان آبشار پیام‌رسانی در نوعی از سلول‌های گیرنده نوری پستانداران حفظ می‌شود و این سازوکار ممکن است برای دیگر آبشارهای وابسته به کانال TRP در انواع مختلف سلول‌ها قابل‌اجرا باشد.»
این کار می‌تواند شناخت ما را از سیستم‌های بینایی و سایر سیستم‌های حسی افزایش دهد.
منبع: Phys.org
Journal Reference:
Sokabe, Takaaki, Heather B. Bradshaw, Makoto Tominaga, Emma Leishman, Avinash Chandel, and Craig Montell. “Endocannabinoids Produced in Photoreceptor Cells in Response to Light Activate Drosophila TRP Channels.” Science Signaling ۱۵, no. 755 (October 11, 2022): eabl6179. https://doi.org/10.1126/scisignal.abl6179.