Studiuesit kanë zbuluar proteinën përgjegjëse për ndjesinë e të ftohtit

Gjetjet mund të ndihmojnë në zbulimin se si ndihemi në dimër dhe pse disa pacientë e përjetojnë ndryshe të ftohtin në kushte të caktuara sëmundjeje.

– Fusha filloi zbulimin e këtyre sensorëve të temperaturës më shumë se 20 vjet më parë, me zbulimin e një proteine ​​që ndjen nxehtësinë e quajtur TRPV1. Studime të ndryshme kanë identifikuar proteina që ndjejnë temperatura të moderuara, të larta dhe madje të ftohta — por ne nuk kemi qenë në gjendje të konfirmojmë se çfarë është ajo që identifikon dhe ndjen temperaturat nën 60 gradë Celsius, tha neuroshkencëtari Shawn Xu, një profesor në Institutin U-M. i Life Sciences dhe autor i vjetër i studimit të ri.

Në një studim të vitit 2019, studiuesit në laboratorin e Xu zbuluan proteinën e parë të receptorit të ndjeshmërisë së të ftohtit në Caenorhabditis elegans, një specie e krimbit milimetër që laboratori studion si një sistem model për të kuptuar përgjigjet shqisore. Sepse gjeni që kodon proteinën “C. Elegans” është konservuar në mënyrë evolucionare në shumë specie, duke përfshirë minjtë dhe njerëzit, gjetja siguroi një pikënisje për vërtetimin e një sensori të ftohtë tek gjitarët: një proteinë e quajtur GluK2 (shkurt për nënnjësinë 2 të receptorit jonotrop glutamate kainate).

Për këtë studim të fundit, hulumtuesit nga Instituti i Shkencave të Jetës dhe Kolegji U-M i Letrave, Shkencës dhe Arteve testuan hipotezën e tyre te minjtë që nuk kishin gjenin GluK2 dhe për këtë arsye nuk mund të prodhonin asnjë proteinë GluK2. Nëpërmjet një sërë eksperimentesh që testonin sjelljen e kafshëve ndaj temperaturës dhe stimujve të tjerë mekanikë, ekipi zbuloi se minjtë reaguan normalisht ndaj temperaturave të moderuara, të larta dhe të ulëta, por nuk treguan përgjigje ndaj të ftohtit të dëmshëm.

GluK2 gjendet kryesisht në neuronet në tru, ku merr sinjale kimike për të lehtësuar komunikimin midis neuroneve. Por shprehet edhe në neuronet shqisore, në sistemin nervor periferik (jashtë trurit dhe palcës kurrizore).

– Tani e dimë se kjo proteinë ka një funksion krejtësisht të ndryshëm në sistemin nervor periferik, duke përpunuar sinjalet e temperaturës në vend të sinjaleve kimike për të ndjerë të ftohtin – thotë Bo Duan, profesor i asociuar i biologjisë molekulare, qelizore dhe zhvillimore dhe një nga autorët e studimit. .

Ndërsa GluK2 është më i njohur për rolin e tij në tru, Xu spekulon se ky rol si sensor i temperaturës mund të ketë qenë një nga përdorimet origjinale të proteinës. Gjeni GluK2 ka të afërm në të gjithë pemën evolucionare, duke arritur deri në bakteret njëqelizore.

– Një bakter nuk ka tru, kështu që pse do të zhvillonte aftësinë për të marrë sinjale kimike nga neurone të tjerë? Por do të ketë një nevojë të fortë për të ndjerë mjedisin, dhe ndoshta temperaturën dhe kimikatet – vuri në dukje Xu, i cili është gjithashtu profesor i fiziologjisë molekulare dhe integruese në Shkollën e Mjekësisë U-M.

“Kështu që unë mendoj se ndjeshmëria ndaj temperaturës mund të jetë një funksion i lashtë për të paktën disa nga këta receptorë glutamate, të cilët përfundimisht u zgjodhën pasi organizmat evoluan në sisteme nervore më komplekse,” tha Xu.

Përveç mbushjes së një boshllëku në enigmën e sensorit të temperaturës, Xu beson se zbulimi i ri mund të ketë implikime për shëndetin dhe mirëqenien e njeriut. Pacientët me kancer që marrin kimioterapi, për shembull, shpesh përjetojnë reagime të dhimbshme ndaj të ftohtit.

– Ky zbulim i GluK2 si një sensor i të ftohtit tek gjitarët hap rrugë të reja për të kuptuar më mirë pse njerëzit përjetojnë përgjigje të dhimbshme ndaj të ftohtit, dhe madje mund të ofrojë një objektiv të mundshëm terapeutik për trajtimin e asaj dhimbjeje te pacientët, ndjenja e të cilëve e të ftohtit është e ekzagjeruar e stimuluar – përfundoi Xu.