Forskare vid Tulane University och samarbetsinstitutioner har upptäckt att nervceller frisätter ett enzym kallat vertebrate lonesome kinase (VLK) utanför cellerna för att hjälpa till att aktivera smärtsignaler efter skada. Att ta bort VLK från smärtkänsliga nervceller hos möss minskade kraftigt svar liknande postsjukhussmärta utan att försämra normal rörelse eller grundläggande känsel, enligt en studie i Science, vilket tyder på en potentiell ny väg för mer riktade smärtbehandlingar.
Forskare ledda av Matthew Dalva vid Tulane Universitys Brain Institute, i samarbete med Ted Price vid University of Texas at Dallas och team från åtta andra institutioner, har identifierat ett tidigare oerkänt sätt som nervceller kommunicerar på.
Deras arbete visar att nervceller frisätter ett enzym känt som vertebrate lonesome kinase (VLK) i det extracellulära utrymmet, där det modifierar proteiner på närliggande celler och förstärker smärtsignaler efter skada. Samma signalväg hjälper också till att stärka synaptiska kopplingar inblandade i lärande och minne, enligt Tulane och University of Texas at Dallas uttalanden.
"Denna upptäckt förändrar vår grundläggande förståelse av hur nervceller kommunicerar", sa Dalva. "Vi har upptäckt att ett enzym som frisätts av nervceller kan modifiera proteiner på utsidan av andra celler för att slå på smärtsignaler — utan att påverka normal rörelse eller känsel."
Teamet fann att aktiva nervceller frisätter VLK, som förstärker funktionen hos ett receptorsystem inblandat i smärta, lärande och minne som inkluderar NMDA-receptorvägen. I musexperiment minskade borttagning av VLK från smärtkänsliga nervceller avsevärt typisk skade- och postoperativ smärtöverkänslighet samtidigt som rörelse och grundläggande sensoriska förmågor lämnades intakta. När VLK-nivåer ökades intensifierades smärtsvaren.
"Detta är en av de första demonstrationerna att fosforylering kan styra hur celler interagerar i det extracellulära utrymmet", sa Dalva. "Det öppnar en helt ny sätt att tänka på hur man påverkar cellbeteende och potentiellt ett enklare sätt att utforma läkemedel som verkar utifrån istället för att tränga in i cellen."
Ted Price, chef för Center for Advanced Pain Studies och professor i neurovetenskap vid University of Texas at Dallas, underströk de bredare implikationerna. "Denna studie når kärnan i hur synaptisk plasticitet fungerar — hur kopplingar mellan nervceller utvecklas", sa han. "Den har mycket breda implikationer för neurovetenskap, särskilt för att förstå hur smärta och lärande delar liknande molekylära mekanismer."
Eftersom NMDA-receptorer är viktiga för normal hjärnfunktion och kan orsaka biverkningar vid bred blockering säger forskarna i institutionsuttalanden att riktning mot VLK eller relaterade extracellulära signalmolekyler kan erbjuda ett säkrare sätt att modulera smärtvägar. Genom att verka på enzymer som arbetar utanför celler kan framtida läkemedel justera smärtsignaler utan att behöva komma in i nervceller eller stänga av nyckorreceptorer direkt.
Studien, publicerad 20 november 2025 i tidskriften Science (volym 390, nummer 6775; DOI: 10.1126/science.adp1007), involverade samarbetspartners vid 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 och Thomas Jefferson University.
Forskningen stöddes av bidrag från National Institute of Neurological Disorders and Stroke, National Institute on Drug Abuse och National Center for Research Resources, alla delar av U.S. National Institutes of Health. Pågående arbete syftar till att fastställa om denna extracellulära fosforyleringsmekanism påverkar en begränsad uppsättning proteiner eller representerar en bredare biologisk process med implikationer för andra neurologiska och systemiska sjukdomar.
