Novi rezultati istraživanja ističu različitu percepciju hladnoće u cijelom tjelesnom tkivu

Novi rezultati istraživanja ističu različitu percepciju hladnoće u cijelom tjelesnom tkivu

Universidad Miguel Hernández de Elche Istraživački tim predvođen Félixom Vianom, suvoditeljem Laboratorija za senzornu transdukciju i nocicepciju na Institutu za neuroznanosti (IN), zajedničkom istraživačkom centru Španjolskog nacionalnog istraživačkog vijeća (CSIC) i Sveučilišta Miguel Hernández Elche (UMH), pokazao je da tijelo koristi različite molekularne mehanizme za otkrivanje hladnoće u koži i unutarnjim dijelovima organa. Ova otkrića predstavljaju značajan napredak u razumijevanju toplinske homeostaze i određenih patologija povezanih s osjetljivošću na hladnoću.

Studija je nedavno objavljena u časopisuActa Physiologicapokazuje da percepcija hladnoće nije homogen proces u cijelom organizmu. U koži se hladnoća uglavnom detektira preko ionskog kanala TRPM8, koji je specijaliziran za osjet niskih temperatura i osjećaj hlađenja iz okoline. Nasuprot tome, unutarnji organi kao što su pluća ili želudac primarno se oslanjaju na drugi senzor, nazvan TRPA1, da osjeti padove temperature.

Ova razlika u molekularnim mehanizmima objašnjava zašto se osjećaj hladnoće na površini tijela može jako razlikovati od onog koji se doživljava kada se udiše hladan zrak ili konzumira vrlo hladna hrana ili piće, jer se svaka vrsta tkiva aktivira i koristi različite puteve za otkrivanje toplinskih promjena. "Koža je opremljena specifičnim senzorima koji nam omogućuju otkrivanje hladnoće okoline i prilagođavanje obrambenog ponašanja", objašnjava Félix Viana, glavni istraživač studije. Dodaje: "Nasuprot tome, čini se da otkrivanje hladnoće u tijelu ovisi o različitim senzornim krugovima i molekularnim receptorima, odražavajući njegovu dublju fiziološku ulogu u unutarnjoj regulaciji i odgovoru na podražaje iz okoline."

Studija je provedena na životinjskim modelima, što je omogućilo izravnu analizu aktivnosti osjetnih neurona uključenih u detekciju hladnoće. Točnije, tim je usporedio neurone trigeminalnog živca, koji prenosi informacije s kože i površine glave, s neuronima vagusnog živca, glavnog senzornog puta koji povezuje mozak s unutarnjim organima poput pluća i probavnog trakta.

Kako bi proučili kako ovi neuroni reagiraju na promjene temperature, istraživači su koristili tehnike snimanja kalcija i elektrofiziološke snimke, što je omogućilo praćenje aktivacije neurona u stvarnom vremenu. Ovi su pristupi kombinirani s upotrebom specifičnih farmakoloških sredstava koja mogu blokirati specifične molekularne senzore kako bi se identificiralo koji su ionski kanali uključeni u osjetila hladnoće u svakoj vrsti neurona.

Osim toga, tim je koristio genetski modificirane miševe bez TRPM8 ili TRPA1 senzora, zajedno s analizom ekspresije gena, kako bi potvrdili različite uloge ovih kanala u percepciji hladnoće. Ovaj multidisciplinarni pristup pokazao je da je osjetilo hladnoće precizno prilagođeno fiziološkim funkcijama svakog tkiva i da unutarnji organi koriste molekularne mehanizme koji se razlikuju od onih na koži.

Naši rezultati otkrivaju složeniji i nijansiraniji pogled na to kako senzorni sustavi u različitim tkivima kodiraju toplinske informacije. Ovo otvara nove mogućnosti za proučavanje kako su ti signali integrirani i kako se mogu promijeniti u patološkim stanjima, kao što su određene neuropatije u kojima je oslabljena osjetljivost na hladnoću.”

Katharina Gers-Barlag, Universidad Miguel Hernández de Elche

Izvori: