Nieuwe onderzoeksresultaten benadrukken de verschillende perceptie van kou door het hele lichaamsweefsel

Nieuwe onderzoeksresultaten benadrukken de verschillende perceptie van kou door het hele lichaamsweefsel

Universidad Miguel Hernández de Elche Een onderzoeksteam onder leiding van Félix Viana, mededirecteur van het Laboratorium voor Sensorische Transductie en Nociceptie aan het Instituut voor Neurowetenschappen (IN), een gezamenlijk onderzoekscentrum van de Spaanse Nationale Onderzoeksraad (CSIC) en de Universiteit van Miguel Hernández Elche (UMH), heeft aangetoond dat het lichaam verschillende moleculaire mechanismen gebruikt om verkoudheid in de huid en inwendige organen te detecteren. Deze bevindingen vertegenwoordigen een aanzienlijke vooruitgang in het begrijpen van thermische homeostase en bepaalde pathologieën die verband houden met koudegevoeligheid.

Het onderzoek is onlangs gepubliceerd in het tijdschriftActa Fysiologicalaat zien dat koudewaarneming geen homogeen proces is in het hele organisme. In de huid wordt kou vooral waargenomen via het ionenkanaal TRPM8, dat gespecialiseerd is in het waarnemen van lage temperaturen en verkoelende sensaties uit de omgeving. Interne organen zoals de longen of de maag vertrouwen daarentegen voornamelijk op een andere sensor, TRPA1 genaamd, om temperatuurdalingen waar te nemen.

Dit verschil in moleculaire mechanismen verklaart waarom het gevoel van kou aan de oppervlakte van het lichaam heel anders kan zijn dan het gevoel dat je ervaart bij het inademen van koude lucht of het consumeren van zeer koud voedsel of drinken, omdat elk weefseltype wordt geactiveerd en verschillende routes gebruikt om thermische veranderingen te detecteren. “De huid is uitgerust met specifieke sensoren waarmee we omgevingskoude kunnen detecteren en defensief gedrag kunnen aanpassen”, legt Félix Viana, hoofdonderzoeker van het onderzoek, uit. Hij voegt eraan toe: "Daarentegen lijkt de detectie van koude in het lichaam afhankelijk te zijn van verschillende sensorische circuits en moleculaire receptoren, wat de diepere fysiologische rol ervan in de interne regulatie en reactie op omgevingsstimuli weerspiegelt."

Het onderzoek werd uitgevoerd op diermodellen, die directe analyse mogelijk maakten van de activiteit van sensorische neuronen die betrokken zijn bij koudedetectie. Concreet vergeleek het team neuronen van de nervus trigeminus, die informatie overbrengt van de huid en het oppervlak van het hoofd, met neuronen van de nervus vagus, de belangrijkste sensorische route die de hersenen verbindt met interne organen zoals de longen en het spijsverteringskanaal.

Om te bestuderen hoe deze neuronen reageren op temperatuurveranderingen, gebruikten onderzoekers calciumbeeldvormingstechnieken en elektrofysiologische opnames, waardoor real-time monitoring van neuronale activatie mogelijk werd. Deze benaderingen werden gecombineerd met het gebruik van specifieke farmacologische middelen die specifieke moleculaire sensoren kunnen blokkeren om te identificeren welke ionkanalen betrokken zijn bij koudewaarneming in elk neurontype.

Bovendien gebruikte het team genetisch gemodificeerde muizen zonder de TRPM8- of TRPA1-sensoren, samen met genexpressieanalyse, om de verschillende rollen van deze kanalen bij de perceptie van koude te bevestigen. Deze multidisciplinaire aanpak toonde aan dat koudewaarneming precies is afgestemd op de fysiologische functies van elk weefsel en dat interne organen moleculaire mechanismen gebruiken die verschillen van die van de huid.

Onze resultaten onthullen een complexer en genuanceerder beeld van hoe sensorische systemen in verschillende weefsels thermische informatie coderen. Dit opent nieuwe mogelijkheden om te bestuderen hoe deze signalen worden geïntegreerd en hoe ze kunnen veranderen in pathologische omstandigheden, zoals bepaalde neuropathieën waarbij de gevoeligheid voor koude verminderd is.”

Katharina Gers-Barlag, Universidad Miguel Hernández de Elche

Bronnen: