Farmakológiai sajátosságok

A TRESK általános farmakológiai tulajdonságai többnyire megfelelnek a többi K2P csatornáénak. Nem, vagy csak kevéssé érzékeny klasszikus K⁺ csatorna gátlószerekre, mint 4-aminopiridinre (az egyes gátlószerek után zárójelben megadott koncentrációk nem voltak hatással a TRESK áramra) (4-AP, 1 mM), apaminra (100 nM), CsCl-ra (1 mM), vagy az ATP-szenzitív K⁺ csatorna blokkoló tolazamidra, glipizidre. A tetraetil-ammónium (2 mM) azonban enyhén (24-34%) gátolja a humán TRESK áramot, míg az egér ortológot lényegében nem befolyásolja [94].

Az extracelluláris Ba²⁺, a befelé rektifikáló K⁺ csatornák gátlószere csak magas (3 mM) koncentrációban gátolja a TRESK-et. A gátlás feszültségfüggő, pozitív membránpotenciálokon csökken a Ba²⁺ hatása. A nem szelektív K⁺ csatorna gátló quinin (100 μM, közel 80%-os gátlás) és a quinidin (IC50~10 μM) hatékony TRESK gátlószer, és az arachidonsav is gátolja a TRESK áramot (IC50 ~10-20 μM) [67;69]. Ez utóbbi farmakológiai ágensek azonban egyáltalán nem szelektívek a TRESK-re, hatásuk nem specifikus, számos más ioncsatornán is érvényesül.

Az extracelluláris pH a TASK-hoz hasonló mechanizmussal, de jelentősen kisebb mértékben befolyásolja az egér TRESK áramot: az EC savanyodás (pH 6) enyhén gátolja, míg az alkalizáció (pH 9) aktiválja. Az egér és a többi rágcsáló TRESK csatornáiban az első pórusdoménhez közel, az extracelluláris hurkon elhelyezkedő hisztidin felelős a pH-szenzitivitásért [69;76], a TASK-hoz hasonlóan. A humán ortológ azonban nem reagál az EC pH változásaira, mivel a rágcsálókéval homológ pozícióban tirozin aminosavat tartalmaz His helyett. Szubsztitúciós pontmutánsokkal azonban a hisztidint aszparaginra vagy a tirozint hisztidinre cserélve a pH-érzékenység megszüntethető, ill. kialakítható a megfelelő fajok TRESK csatornáiban.

A helyi érzéstelenítők (elsősorban az amid típusúak) szintén számos K2P

csatorna működését befolyásolják [67;69]. A humán TRESK-et a vizsgált helyi érzéstelenítők közül legjobban a bupivakain, legkevésbé pedig a lidokain gátolja [95].

Az egér és patkány csatorna esetén e két vegyület azonos mértékű, de jóval potensebb

gátlást fejt ki, mint a humán ortológra [76]. Ezenkívül érdekes megfigyelés, hogy a benzokain (1 mM, észter típusú helyi érzéstelenítő) az egér TRESK áramot alapállapotban alig csökkenti ( 15% gátlás), míg a kalcineurinnal aktivált csatornát jelentős mértékben (50%-ban) képes gátolni [68]. Tehát a csatorna aktivációs állapota is befolyásolhatja egyes farmakonok hatását, és a benzokain heterológ rendszerben felhasználható a makroszkópos TRESK áram aktiváltsági állapotának megítélésére.

Az inhalációs anesztetikumok a TASK és TREK alcsalád tagjait aktiválják [70;96], míg a THIK alcsalád nevét is arról kapta, hogy a halotán (és egyéb inhalációs anesztetikum is) gátolja [64]. A TRESK aktiválódik halotán, izoflurán, szevoflurán és dezflurán hatására, és a fél-maximális hatékony (effektív) koncentráció (EC₅₀) értékek minden esetben a klinikumban is alkalmazott koncentrációtartományba esnek [76;95]. A leghatékonyabbnak az izoflurán bizonyult a TRESK aktiválásában, 150 μM körüli EC₅₀ értékkel. Az inhalációs anesztetikumokra a TRESK a legérzékenyebb, és aktivációja is a legnagyobb a vizsgált K2P csatornák között. A TRESK kifejezett jelenléte a szenzoros és gerincvelői neuronokban, melyek az analgéziában és az immobilitásban fontos szereppel rendelkeznek, szintén az általános anesztéziában betöltött funkcióját sejteti [97]. Az anesztetikumra aktiválódó csatorna ugyanis az említett neuronok hiperpolarizációjához vezet. Ennek ellenére in vivo, TRESK génkiütött (knockout) egérmodellben nem vagy alig emelkedett a minimális alveoláris koncentráció (MAC), csak az izoflurán esetén volt enyhe, 8%-os emelkedés [98]. Tehát a TRESK hiánya szinte egyáltalán nem okoz változást az anesztéziához szükséges hatóanyag koncentrációját tekintve, így feltételezhető, hogy a TRESK nem is játszik jelentős szerepet az inhalációs anesztetikumok hatásmechanizmusában, vagy más anesztetikum-érzékeny csatornák, receptorok képesek gyakorlatilag teljes mértékben helyettesíteni a hiányát.

A TRESK-áramot befolyásoló farmakonok többé-kevésbé más K2P csatornára is hatnak, ezért jogos az igény új, (részben, legalább a K2P családon belül) specifikus, lehetőleg csak a TRESK-re ható ágensek iránt. Számos sejtben ugyanis egyidejűleg eltérő típusú K2P csatornák is jelen vannak, koexpresszálódnak, ezért az egyes K2P

csatorna típusok áramának elkülönítésére specifikus gátlószerekre lenne szükség.

Kutatócsoportunk 240 hatóanyagot tesztelt a Xenopus heterológ expressziós rendszerben az egér TRESK csatornán, és sikerrel azonosította a K_2P csatornákon belül

specifikusan a TRESK-re ható kétértékű higany- és cinkionokat [99]. Extracellulárisan alkalmazva mindkét kation potens és effektív gátlószere a TRESK-áramnak (IC50

értékük 10 µM alatti és több mint 50%-os áramcsökkenést okoznak). A cink hatása azonban fajspecifikus, a humán TRESK érzéketlen az ionra. Az extracelluláris pH-érzékenységhez hasonlóan a cink hatásáért is ugyanaz a pórusközeli His (His132 az egér TRESK-ben) felelős, így érthető, miért nem hat a cink a humán ortológra, ahol a kérdéses His hiányzik.

Habár a cink kis (20% alatti) mértékben csökkenti a TRAAK és TASK-3 áramát is, azonban ezek a csatornák ruténiumvörössel jóval hatékonyabban gátolhatók szemben a polikationos festékre teljesen érzéketlen TRESK-kel. A higany hatékonyan, de lassan és irreverzibilisen gátolja a humán és az egér TRESK csatornát is, míg az összes többi vizsgált K2P csatornára vagy nem hat, vagy érdekes módon a TASK-3, TREK-1 és TREK-2 áramát aktiválja. Így elvileg a Hg²⁺ alkalmas lehet a TRESK-áram kimutatására olyan natív sejtekben, ahol egyéb K_2P csatornák is expresszálódnak. A gyakorlatban azonban nem terjedt el sem a Hg²⁺, sem a Zn²⁺ használata, valószínűleg részben toxikus voltuk, valamint a K2P csatornák között sem teljesen szelektív hatásuk miatt. Ezért tovább folytatódnak a hatékony TRESK aktiváló- és gátlószer utáni kutatások.

Az elsődlegesen antidepresszánsként ismert sipatrigin és fluoxetin nemcsak a TRESK, hanem a TREK alcsalád tagjait is gátolja [3;100-101]. Azonban a sipatrigin származék lamotrigin csak a TRESK-áramot gátolja (IC50 értéke 10 µM-os tartományban van), a TREK csatornákra nem hat [84]. Noha a lamotrigint számos tanulmányban használták a TRESK in vivo kimutatására, szelektivitását tágabb vonatkozásban nem vizsgálták. Egy változatos komponensekből álló könyvtár tesztelése során ezer hatóanyag közül tizenkettőt azonosítottak a TRESK-áram aktivátoraként, ezek közül az amőba-ellenes szerként használt cloxyquin bizonyult a legpotensebbnek (EC50 =3,2 µM) [101]. Azonban alaposan ennek sem vizsgálták meg a specificitását, még a K2P családon belül sem, csak néhány más családba tartozó K⁺ csatornán ellenőrizték. A cloxyquin hatásmechanizmusa is tisztázásra vár.