Mecanismul senzației de frig, elucidat de oamenii de știință
Un grup de cercetători a reușit să descifreze modul în care corpul uman detectează senzația de frig și efectul de răcorire al mentolului. Descoperirea, considerată un pas important în înțelegerea proceselor moleculare, ar putea deschide noi căi în tratarea durerii și a unor afecțiuni oculare. Studiul a detaliat rolul unui senzor microscopic, denumit TRPM8, prezent în diverse zone ale corpului.
Un termometru microscopic în corpul uman
Cercetătorii au realizat primele imagini detaliate care arată modul în care funcționează senzorul TRPM8, un canal proteic încorporat în membranele neuronilor senzoriali de la nivelul pielii, gurii și ochilor. „Imaginați-vă TRPM8 ca pe un termometru microscopic din interiorul corpului”, a explicat Hyuk-Joon Lee, cercetător postdoctoral la Universitatea Duke. „Este senzorul principal care îi spune creierului când este frig. Știam de mult timp că acest lucru se întâmplă, dar nu știam cum. Acum putem vedea.”
Când temperaturile scad între 8°C și 28°C, canalul TRPM8 se deschide, permițând ionilor să intre în celulă. Această mișcare declanșează un semnal nervos care ajunge la creier și produce senzația de frig. De asemenea, același mecanism explică de ce substanțe precum mentolul, eucaliptul și compușii înrudiți produc o senzație de răcoare, chiar și în absența unei scăderi reale a temperaturii.
Răspunsuri la întrebări vechi
Pentru a analiza procesul în detaliu, echipa de cercetare a folosit microscopia crio-electronică, o metodă care fotografiază proteinele înghețate rapid. Astfel, au fost surprinse mai multe „instantanee” structurale ale TRPM8 în timpul tranziției de la o stare închisă la una deschisă. „Mentolul se atașează de o parte specifică a canalului și îl determină să se deschidă, exact așa cum ar face-o temperatura scăzută. Deci, deși mentolul nu îngheață nimic de fapt, corpul primește același semnal ca și cum ar atinge gheață”, au precizat cercetătorii.
Imaginile au arătat că temperaturile scăzute și mentolul activează canalul prin căi diferite, dar înrudite, în cadrul proteinei. Frigul provoacă schimbări structurale în zona porului, în timp ce mentolul se leagă de o zonă separată a proteinei și declanșează transformări care duc la deschiderea porului.
Studiul a identificat, de asemenea, un „punct rece”, o parte a proteinei esențială în detectarea temperaturii și în menținerea receptivității canalului în cazul expunerii prelungite la temperaturi scăzute. Descoperirile oferă o explicație la nivel molecular a modului în care semnalele termice și chimice se combină pentru a produce senzația de răcoare.
În urma acestor rezultate, cercetătorii vor continua să aprofundeze cercetările legate de posibile tratamente pentru afecțiuni asociate cu disfuncții ale canalului TRPM8, cum ar fi durerile cronice, migrenele, ochiul uscat și anumite tipuri de cancer.
