Jauni pētījumu rezultāti izceļ atšķirīgo aukstuma uztveri visos ķermeņa audos

Jauni pētījumu rezultāti izceļ atšķirīgo aukstuma uztveri visos ķermeņa audos

Universidad Miguel Hernández de Elche Pētnieku grupa, kuru vadīja Fēlikss Viana, Neirozinātņu institūta (IN) Sensorās transdukcijas un nocicepcijas laboratorijas līdzdirektors, Spānijas Nacionālās pētniecības padomes (CSIC) un Migela Ernandesa Elčes Universitātes (UMH) kopīgais pētniecības centrs, ir pierādījusi, ka ķermenis izmanto dažādu iekšējo orgānu aukstuma noteikšanai mehānismus ādā. Šie atklājumi ir nozīmīgs progress, lai izprastu termisko homeostāzi un noteiktas patoloģijas, kas saistītas ar aukstuma jutību.

Pētījums nesen tika publicēts žurnālāActa Physiologicaparāda, ka aukstuma uztvere nav viendabīgs process visā organismā. Ādā aukstumu galvenokārt nosaka caur jonu kanālu TRPM8, kas ir specializējies zemas temperatūras un dzesēšanas sajūtu uztveršanā no vides. Turpretim iekšējie orgāni, piemēram, plaušas vai kuņģis, galvenokārt paļaujas uz citu sensoru, ko sauc par TRPA1, lai uztvertu temperatūras pazemināšanos.

Šī molekulāro mehānismu atšķirība izskaidro, kāpēc aukstuma sajūta uz ķermeņa virsmas var ļoti atšķirties no sajūtas, kas rodas, ieelpojot aukstu gaisu vai patērējot ļoti aukstus ēdienus vai dzērienus, jo katrs audu veids aktivizējas un izmanto dažādus ceļus, lai noteiktu termiskās izmaiņas. "Āda ir aprīkota ar īpašiem sensoriem, kas ļauj mums noteikt apkārtējās vides aukstumu un pielāgot aizsardzības uzvedību," skaidro Fēlikss Viana, pētījuma galvenais pētnieks. Viņš piebilst: "Turpretim aukstuma noteikšana organismā, šķiet, ir atkarīga no dažādām maņu ķēdēm un molekulārajiem receptoriem, atspoguļojot tā dziļāko fizioloģisko lomu iekšējā regulējumā un reakcijā uz vides stimuliem."

Pētījums tika veikts ar dzīvnieku modeļiem, kas ļāva tieši analizēt aukstuma noteikšanā iesaistīto sensoro neironu aktivitāti. Konkrētāk, komanda salīdzināja trīskāršā nerva neironus, kas pārraida informāciju no ādas un galvas virsmas, ar vagusa nerva neironiem, kas ir galvenais maņu ceļš, kas savieno smadzenes ar iekšējiem orgāniem, piemēram, plaušām un gremošanas traktu.

Lai izpētītu, kā šie neironi reaģē uz temperatūras izmaiņām, pētnieki izmantoja kalcija attēlveidošanas metodes un elektrofizioloģiskos ierakstus, kas ļāva reāllaikā uzraudzīt neironu aktivāciju. Šīs pieejas tika apvienotas ar īpašu farmakoloģisko līdzekļu izmantošanu, kas var bloķēt konkrētus molekulāros sensorus, lai noteiktu, kuri jonu kanāli ir iesaistīti aukstuma uztverē katrā neironu tipā.

Turklāt komanda izmantoja ģenētiski modificētas peles, kurām nebija TRPM8 vai TRPA1 sensoru, kā arī gēnu ekspresijas analīzi, lai apstiprinātu šo kanālu atšķirīgās lomas aukstuma uztverē. Šī daudznozaru pieeja parādīja, ka aukstuma sensors ir precīzi pielāgots katra audu fizioloģiskajām funkcijām un ka iekšējie orgāni izmanto molekulāros mehānismus, kas atšķiras no ādas.

Mūsu rezultāti atklāj sarežģītāku un niansētāku skatījumu uz to, kā sensorās sistēmas dažādos audos kodē termisko informāciju. Tas paver jaunas iespējas izpētīt, kā šie signāli tiek integrēti un kā tie var mainīties patoloģiskos apstākļos, piemēram, dažās neiropātijās, kurās ir traucēta aukstuma jutība.

Katrīna Gersa-Barlaga, Migela Ernandesa de Elšas universitāte

Avoti: