Para ilmuwan di Universitas Tulane dan institusi mitra menemukan bahwa neuron melepaskan enzim yang disebut vertebrate lonesome kinase (VLK) di luar sel untuk membantu mengaktifkan sinyal nyeri setelah cedera. Menghilangkan VLK dari neuron pengindera nyeri pada tikus secara tajam mengurangi respons mirip nyeri pasca-operasi tanpa mengganggu gerakan normal atau sensasi dasar, menurut studi di Science, yang menunjukkan rute baru potensial untuk pengobatan nyeri yang lebih tertarget.
Peneliti yang dipimpin oleh Matthew Dalva di Brain Institute Universitas Tulane, bekerja sama dengan Ted Price di University of Texas at Dallas dan tim dari delapan institusi lainnya, telah mengidentifikasi cara komunikasi sel saraf yang sebelumnya tidak dikenal.
Pekerjaan mereka menunjukkan bahwa neuron melepaskan enzim yang dikenal sebagai vertebrate lonesome kinase (VLK) ke ruang ekstraseluler, di mana ia memodifikasi protein pada sel terdekat dan memperkuat sinyal nyeri setelah cedera. Jalur sinyal yang sama juga membantu memperkuat koneksi sinaptik yang terlibat dalam pembelajaran dan memori, menurut rilis Tulane dan University of Texas at Dallas.
"Temuan ini mengubah pemahaman mendasar kami tentang bagaimana neuron berkomunikasi," kata Dalva. "Kami telah menemukan bahwa enzim yang dilepaskan oleh neuron dapat memodifikasi protein di luar sel lain untuk menyalakan sinyal nyeri — tanpa memengaruhi gerakan atau sensasi normal."
Tim menemukan bahwa neuron aktif melepaskan VLK, yang meningkatkan fungsi sistem reseptor yang terlibat dalam nyeri, pembelajaran, dan memori yang mencakup jalur reseptor NMDA. Dalam eksperimen tikus, menghilangkan VLK dari neuron pengindera nyeri sangat mengurangi hipersensitivitas nyeri tipe cedera dan pasca-operasi khas sambil mempertahankan gerakan dan kemampuan sensorik dasar. Ketika kadar VLK ditingkatkan, respons nyeri meningkat.
"Ini adalah salah satu demonstrasi pertama bahwa fosforilasi dapat mengendalikan interaksi sel di ruang ekstraseluler," kata Dalva. "Ini membuka cara berpikir yang benar-benar baru tentang bagaimana memengaruhi perilaku sel dan potensial cara yang lebih sederhana untuk merancang obat yang bekerja dari luar daripada harus menembus sel."
Ted Price, direktur Center for Advanced Pain Studies dan profesor neuroscience di University of Texas at Dallas, menekankan implikasi yang lebih luas. "Studi ini mencapai inti dari bagaimana plastisitas sinaptik bekerja — bagaimana koneksi antar neuron berkembang," katanya. "Ini memiliki implikasi yang sangat luas bagi neuroscience, terutama dalam memahami bagaimana nyeri dan pembelajaran berbagi mekanisme molekuler serupa."
Karena reseptor NMDA penting untuk fungsi otak normal dan dapat menyebabkan efek samping ketika diblokir secara luas, para peneliti mengatakan dalam pernyataan institusional bahwa menargetkan VLK atau molekul sinyal ekstraseluler terkait dapat menawarkan cara yang lebih aman untuk memodulasi jalur nyeri. Dengan bertindak pada enzim yang bekerja di luar sel, obat masa depan mungkin dapat menyesuaikan sinyal nyeri tanpa harus memasuki neuron atau mematikan reseptor kunci secara langsung.
Studi tersebut, diterbitkan pada 20 November 2025, di jurnal Science (volume 390, isu 6775; DOI: 10.1126/science.adp1007), melibatkan kolaborator di University of Texas Health Science Center at San Antonio, University of Texas MD Anderson Cancer Center, University of Houston, Princeton University, University of Wisconsin–Madison, New York University Grossman School of Medicine, dan Thomas Jefferson University.
Penelitian ini didukung oleh hibah dari National Institute of Neurological Disorders and Stroke, National Institute on Drug Abuse, dan National Center for Research Resources, semuanya bagian dari U.S. National Institutes of Health. Pekerjaan yang sedang berlangsung bertujuan untuk menentukan apakah mekanisme fosforilasi ekstraseluler ini memengaruhi kumpulan protein terbatas atau mewakili proses biologis yang lebih luas dengan implikasi untuk penyakit neurologis dan sistemik lainnya.
