Lägre smärttröskel med en neandertalgen
Människors upplevelse av smärta har sin bakgrund 50 000-70 000 år tillbaka i tiden, när neandertalare och våra förfäder möttes. Arvsmassa från neandertalare innebär en ökad smärtkänslighet, visar ny forskning vid Karolinska Institutet och Max Planck Institute som publicerats i Current Biology. Resultatet kan leda till mer skräddarsydda behandlingar.
– Det är svårt att säga om neandertalare upplevde mer smärta än vi gör idag, eftersom smärta också moduleras både i ryggmärgen och i hjärnan. Men detta arbete visar att deras tröskel för att initiera smärtimpulser var lägre än hos de flesta i dag, säger Hugo Zeberg, forskare vid Karolinska Institutet och studiens huvudförfattare.
Smärta förmedlas via specialiserade nervceller. Dessa nervceller har en särskild jonkanal som har en nyckelroll för att starta den elektriska smärtimpulsen som skickas till hjärnan.
Urval från brittisk biobank
I artikeln ”A Neandertal sodium channel increase pain sensitivity in present-day humans” som publiceras i tidskriften Current Biology visar Hugo Zeberg, Svante Pääbo och medförfattarna att vissa människor har ärvt jonkanalen som startar smärtimpulsen från neandertalare.
Den gruppen upplever också mer smärta än andra. Studien bygger på ett urval av 362 944 individer i en brittisk biobank.
Under cirka 500 000 år utvecklades neandertalarna och deras asiatiska släktingar, denisovamänniskan, till största del åtskilda från förfäderna till dagens människor. Under den tiden skedde genetiska förändringar i respektive grupp.
Arvsmassa från neandertalare
Relativt sent i utvecklingshistorien blandades grupperna och därför förekommer flera genetiska variationer från neandertalare hos dagens människor. Tillgången på arvsmassa från neandertalare gör det möjligt att identifiera dessa genetiska förändringar, undersöka deras fysiologiska effekter, och bedöma vilka konsekvenser de får hos människor idag.
Forskarna har visat att vissa människor har ärvt en speciell jonkanal från neandertalare som vidarebefordrar information från nervceller till hjärnan.
– Enstaka aminosyrasubstitutioner påverkar inte jonkanalens funktion. Den fullständiga varianten från neandertalare som innehåller tre aminosyrautbyten kan dock leda till ökad smärtkänslighet hos dagens människor. På molekylnivå aktiveras neandertaljonkanalen lättare vilket kan förklara varför människor som ärvde den har en sänkt smärtgräns, säger Kristoffer Sahlholm, medförfattare och verksam vid Karolinska Institutet och Umeå Universitet.
Skräddarsydda behandlingar
Studien visar att det inte finns någon skillnad mellan könen när det gäller upplevd smärta. Däremot rapporterar individer mer smärta med ökad ålder.
– En bättre förståelse för varför smärttröskeln är så individuell skulle kunna leda fram till skräddarsydda behandlingar, säger Hugo Zeberg.
Forskningen finansierades av NOMIS Foundation och Max Planck Society. Författarna har inga konkurrerande intressen.
Publikation
“A Neandertal sodium channel increases pain sensitivity in present-day humans”
Hugo Zeberg, Michael Dannemann, Kristoffer Sahlholm, Kristin Tsuo, Tomislav Maricic, Victor Wiebe, Wulf Hevers, Hugh P.C. Robinson, Janet Kelso, och Svante Pääbo.
Current Biology, 23 juli 2020, DOI: 10.1016/j.cub.2020.06.045