Wyniki nowego badania ujawniły, dlaczego odczuwamy zimno i dlaczego cierpią na nią zimą i dlaczego niektóre choroby różnie tolerują zimno u poszczególnych pacjentów.
Naukowcy z Uniwersytetu Michigan zidentyfikowali białko, które pozwala wszystkim ssakom, w tym ludziom, wyczuwać zimno. Wyniki badania wypełniają istniejącą od dawna lukę w wiedzy z zakresu biologii sensorycznej i mogą pomóc zrozumieć, dlaczego odczuwamy zimno i jak pomóc osobom zbyt wrażliwym na niskie temperatury.
Medical Xpress pisze na ten temat, cytując badanie opublikowane w czasopiśmie naukowym Nature Neuroscience.
„Badania nad tymi czujnikami temperatury rozpoczęły się ponad 20 lat temu wraz z odkryciem wrażliwego na temperaturę białka zwanego TRPV1. W różnych badaniach zidentyfikowano białka wyczuwające wysoką, ciepłą, a nawet zimną temperaturę, ale nie byliśmy w stanie potwierdzić, które białko reaguje na temperaturach poniżej 15,5°C.” – powiedział współautor badania, neurobiolog Sean Xu, profesor w Instytucie Nauk Przyrodniczych na Uniwersytecie Michigan.
Około pięć lat temu naukowcy odkryli pierwsze białko receptora zimna u maleńkich robaków Caenorhabditis elegans, które wykorzystuje się w laboratorium do badania reakcji sensorycznych.
Okazało się, że znaleziono gen odpowiedzialny za kodowanie tego białka nie tylko u robaków, ale także u wielu żywych gatunków, zwłaszcza myszy i ludzi. Białko nazwano GluK2 i od tego czasu naukowcy rozpoczęli badania nad nim u ssaków.
Hipotezę przetestowano na myszach, którym brakowało tego genu, więc ich organizmy nie były w stanie wytwarzać białka GluK2. W trakcie eksperymentu badano reakcje behawioralne myszy w warunkach różnych temperatur. Zwierzęta normalnie reagowały na ciepło i inne bodźce mechaniczne, natomiast nie wykazywały żadnej reakcji na ekstremalne zimno.
Białko GluK2 występuje głównie w neuronach mózgu, gdzie pełni ważną funkcję – ułatwia komunikację między neuronami za pomocą sygnałów chemicznych.
„Teraz wiemy, że białko to pełni zupełnie inną funkcję w obwodowym układzie nerwowym, przetwarzając sygnały temperatury zamiast sygnałów chemicznych w celu wyczucia zimna” – powiedział współautor badania Bo Duan, adiunkt biologii molekularnej, komórkowej i rozwojowej.
Według naukowców pierwotna rola białka, która rzekomo pojawiła się na początku ewolucji organizmów jednokomórkowych, polegała właśnie na reagowaniu na poziomie chemicznym na jeden z czynników drażniących środowisko – zimno, które mogło zabić organizm. Ale potem, kiedy układ nerwowy ewoluował w bardziej złożone formy, takie jak u ssaków, białko to „przekwalifikowało się” i zaczęło działać w centralnym układzie nerwowym. Jednocześnie GluK2 zachował swoją podstawową funkcję w zakończeniach nerwowych położonych bliżej powierzchni ciała.
Xu uważa, że nowe odkrycie nie tylko wypełnia lukę w pytaniu, dlaczego ludzie się przeziębiają, ale także może mieć również konsekwencje dla pacjentów z przeziębieniem lub niektórymi chorobami, które są zbyt wrażliwe na zimno. Na przykład u pacjentów chorych na raka poddawanych chemioterapii często występuje bolesna reakcja na niskie temperatury.
„Odkrycie GluK2 jako czujnika zimna u ssaków otwiera nowe możliwości lepszego zrozumienia, dlaczego ludzie doświadczają bolesnych reakcji na zimno, i może nawet stanowić potencjalny cel terapeutyczny w leczeniu tego schorzenia u pacjentów, u których poczucie zimna jest nadmiernie pobudzone” – powiedział Xu.
Przypomnijmy, że nowe badania nad korzyściami wynikającymi z postu przyniosły nieoczekiwane rezultaty. Naukowcy ostrzegają, że w pogoni za zdrowiem człowiek ryzykuje życie.
