TRPV2

Der Transiente Rezeptor-Potential-Kationenkanal der Unterfamilie V (für vanilloid), Subtyp 2 (kurz TRPV2, von "transient receptor potential cation channel subfamily V member 2" genannt), ist ein kalziumdurchlässiger Kationenkanal der in den sensorischen Nervenzellen des zentralen und peripheren Nervensystems der Wirbeltiere exprimiert wird. TRPV2 wird im Gegensatz zu TRPV1 in mittleren bis großen Neuronen des Rückenmarks, des Gehirns sowie in Motorneuronen exprimiert. (TRPV2 und TRPV1 besitzen eine Sequenzidentität von 50%).  TRPV2 wurde zunächst als schädlicher Wärmesensor charakterisiert, jedoch besitzt er auch mechanosensorische Eigenschaften (Aguettaz E et al. 2017; Shibasaki K 2016).

TRP-Kanäle sind phylogenetisch gesehen frühzeitig angelegte Signalwege (sie können bereits in Hefezellen nachgewiesen werden). Der erste TRP-Kanal wurde 1989 im Zusammenhang mit der visuellen Wahrnehmung bei Drosophila melanogaster identifiziert. In einer Mutante von Drosophila  (trp343) war nachweisbar, dass deren Photorezeptoren auf Lichtreize nur mit einem transienten, d.h. schnell inaktivierenden Membranstrom reagierten. Im nicht-mutierten Wildtyp hingegen persistierte der Stromfluss, solange Licht auf den Photorezeptor traf. Das mutierte Protein –TRP-  wurde 1989 kloniert. Somit bezieht sich der Name „transient receptor potential“ – TRP- auf die Beschreibung eines Phänotyps einer Mutante der Fruchtfliege Drosophila melanogaster. TRP-Kanäle üben sowohl bei Vertebraten als auch bei Nicht-Vertebraten wichtige Funktionen in primären Signalwegen für den regulierten Einstrom von Ca2+ in eine Zelle aus. TRP-Kanäle spielen beim Menschen eine wichtige Rolle bei der Empfindung verschiedener Arten von  Geschmack (süß, bitter, umami) sowie bei der Wahrnehmung von Schmerz, Wärme, Hitze oder Kälte, von Druck und Lichtes wird angenommen, dass sich einige TRP-Kanäle im Körper wie mikroskopische Thermosensoren verhalten. Bisher wurden bei Säugetieren 28 TRP-Kanal-Gene identifiziert (Nilius B et al. 2011).

Funktionsanalysen zeigten, dass TRPV2 weder auf Capsaicin, niedrigen pH, noch auf moderate Hitze reagiert. Der Ionenkanal wird erst bei Temperaturen über 52°C aktiviert. Wiederholte Hitzestimuli sensibilisieren den Kanal, was sich durch eine geringere Aktivierungstemperatur bemerkbar macht.  

Es wird angenommen, dass TRPV2 der molekulare Überträger der leicht myelinisierten Aδ2-Fasern ist. Zusätzlich wurde TRPV2 in Zahnhals-innervierenden Neuronen und in Gingival-Neuronen gefunden. Coexpression mit TRPV1 wurde kaum gefunden.  In nichtneuronalem Gewebe wahrscheinlich reagiert TRPV2 auf andere Stimuli als auf schädigende Hitze.

TRPV2 nimmt offenbar eine Schlüsselrolle in den physiologischen Abläufen des Herzens ein. Beschrieben wurde die Beteiligung von TRPV2 an den streckabhängigen Reaktionen in Kardiomyozyten (Aguettaz E et al. 2017). TRPV2 ist beteiligt an den kardialen Kompensationsmechanismen als Reaktion auf physiologische oder pathologische Belastung.TRPV2 und TRPV1 sind an der Pathogenese des Myokardinfarkts beteiligt. Sie vermögen die kardiale Toleranz gegenüber der Ischämie/Reperfusion sicherzustellen. Nachweislich sind TRPV2-Kanäle an der Pathogenese der dilatativen Kardiomyopathie beteiligt. Eine exzessive Expression von TRPV2 führt zu einer chronischen Ca2+-Überlastung der Kardiomyozyten, die zur Entwicklung einer Kardiomyopathie beitragen kann (Gorbunov AS et al. 2019).

Weiterhin scheint TRPV2 für die phagozytische Aktivität von Makrophagen erforderlich zu sein. Der Mechanismus ist bisher unklar (Fricke TC et al. 2019)

Es wird vermutet, dass TRPV2 aufgrund seiner breiten Expressionsmuster und seiner wichtigen physiologischen Funktionen ein wichtiges Ziel für Medikamente sein könnte (Aguettaz E et al. 2017; Shibasaki K 2016).

1. Aguettaz E et al. (2017) Stretch-activated TRPV2 channels: Role in mediating cardiopathies. Prog Biophys Mol Biol 130:273-280.
2. Fricke TC et al. (2019) Oxidation of methionine residues activates the high-threshold heat-sensitive ion channel TRPV2. Proc Natl Acad Sci U S A 116:24359-24365.
3. Gorbunov AS et al. (2019) Physiological and Pathological Role of TRPV1, TRPV2 and TRPV4 Channels in Heart. Curr Cardiol Rev 15:244-251.
4. Mathar I et al. (2014) Handb Exp Pharmacol 222:461-487.
5. Nilius B et al. (2011) The transient receptor potential family of ion channels. Genome Biol 12:218.
6. Shibasaki K (2016) Physiological significance of TRPV2 as a mechanosensor, thermosensor and lipid sensor. J Physiol Sc 66:359-365.