Nya forskningsresultat lyfter fram den olika uppfattningen av kyla i hela kroppsvävnaden

Nya forskningsresultat lyfter fram den olika uppfattningen av kyla i hela kroppsvävnaden

Universidad Miguel Hernández de Elche En forskargrupp ledd av Félix Viana, meddirektör för Laboratory of Sensory Transduction and Nociception vid Institute of Neurosciences (IN), ett gemensamt forskningscentrum för det spanska nationella forskningsrådet (CSIC) och University of Miguel Hernández Elche (UMH), har visat att kroppen använder olika organiska kylmekanismer i huden och detekterar olika organiska molekylära mekanismer. Dessa fynd representerar ett betydande framsteg för att förstå termisk homeostas och vissa patologier associerade med köldkänslighet.

Studien publicerades nyligen i tidskriftenActa Physiologicavisar att kall perception inte är en homogen process i hela organismen. I huden upptäcks kyla främst via jonkanalen TRPM8, som är specialiserad på att känna av låga temperaturer och kylande känslor från omgivningen. Däremot förlitar sig inre organ som lungorna eller magen främst på en annan sensor, kallad TRPA1, för att känna av temperaturfall.

Denna skillnad i molekylära mekanismer förklarar varför känslan av kyla på kroppens yta kan vara mycket annorlunda än den som upplevs när man andas in kall luft eller konsumerar mycket kall mat eller dryck, eftersom varje vävnadstyp aktiveras och använder olika vägar för att upptäcka termiska förändringar. "Huden är utrustad med specifika sensorer som gör att vi kan upptäcka omgivande kyla och anpassa defensivt beteende", förklarar Félix Viana, huvudutredare för studien. Han tillägger: "Däremot verkar kyldetektering i kroppen bero på olika sensoriska kretsar och molekylära receptorer, vilket återspeglar dess djupare fysiologiska roll i intern reglering och svar på miljöstimuli."

Studien utfördes på djurmodeller, vilket möjliggjorde direkt analys av aktiviteten hos sensoriska neuroner involverade i kyldetektering. Specifikt jämförde teamet nervceller i trigeminusnerven, som överför information från huden och ytan av huvudet, med nervceller från vagusnerven, den huvudsakliga sensoriska vägen som förbinder hjärnan med inre organ som lungorna och matsmältningskanalen.

För att studera hur dessa neuroner reagerar på temperaturförändringar använde forskare kalciumavbildningstekniker och elektrofysiologiska inspelningar, vilket möjliggjorde realtidsövervakning av neuronal aktivering. Dessa tillvägagångssätt kombinerades med användningen av specifika farmakologiska medel som kan blockera specifika molekylära sensorer för att identifiera vilka jonkanaler som är involverade i kall avkänning i varje neurontyp.

Dessutom använde teamet genetiskt modifierade möss som saknade TRPM8- eller TRPA1-sensorerna, tillsammans med genuttrycksanalys, för att bekräfta de distinkta rollerna för dessa kanaler i kall perception. Detta multidisciplinära tillvägagångssätt visade att köldavkänning är exakt anpassad till varje vävnads fysiologiska funktioner och att inre organ använder molekylära mekanismer som skiljer sig från hudens.

Våra resultat avslöjar en mer komplex och nyanserad bild av hur sensoriska system i olika vävnader kodar termisk information. Detta öppnar nya möjligheter att studera hur dessa signaler är integrerade och hur de kan förändras vid patologiska tillstånd, såsom vissa neuropatier där köldkänsligheten är nedsatt."

Katharina Gers-Barlag, Universidad Miguel Hernández de Elche

Källor: