Ένα μεγάλο κενό στη μελέτη των ανθρώπινων αισθήσεων δείχνει να κλείνει μετά την ανακάλυψη μιας πρωτεΐνης που μας επιτρέπει να αντιλαμβανόμαστε τις πολύ χαμηλές θερμοκρασίες.

Η πρωτεΐνη GluK2, αναφέρουν αμερικανοί ερευνητές στην επιθεώρηση Nature Neuroscience, δρα ως υποδοχέας των αισθητήριων νεύρων και αντιδρά σε θερμοκρασίες κάτω από ένα συγκεκριμένο όριο.

«Διάφορες προηγούμενες μελέτες είχαν εντοπίσει τις πρωτεΐνες που αντιλαμβάνονται τις θερμές, τις καυτές και τις δροσερές θερμοκρασίες. Μέχρι σήμερα όμως δεν είχαμε καταφέρει να επιβεβαιώσουμε τι είναι αυτό που αντιλαμβάνεται θερμοκρασίες κάτω από τους 15 βαθμούς» δήλωσε σε δελτίο Τύπου ο Σον Σου του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν, τελευταίος συγγραφέας της μελέτης.

Οι υποδοχείς αυτοί αλλάζουν σχήμα ανάλογα με τη θερμοκρασία, οπότε τα αισθητήρια νεύρα παραγάγουν ένα ηλεκτρικό σήμα που ενημερώνει τον εγκέφαλο για τις εξωτερικές συνθήκες.

Η ανακάλυψη του υποδοχέα του ψύχους έρχεται πάνω από 20 χρόνια μετά την ταυτοποίηση του υποδοχέα που αντιδρά στις υψηλές θερμοκρασίες, επισήμανε ο δρ Σου.

Από τα σκουλήκια ως τα θηλαστικά

Η νέα μελέτη βασίζεται σε προηγούμενη δημοσίευση στην οποία η ίδια ομάδα ανέφερε την ανακάλυψη ενός υποδοχέα του ψύχους στο Caenorhabditis elegans, ένα νηματώδες σκουλήκι μήκους λίγων χιλιοστών που χρησιμοποιείται ευρέως ως πειραματόζωο.

Δεδομένου ότι το εν λόγω γονίδιο έχει διατηρηθεί από την εξέλιξη όχι μόνο στα σκουλήκια αλλά και στα θηλαστικά, οι ερευνητές διερωτήθηκαν αν ο ίδιος υποδοχέας αντιλαμβάνεται το ψύχος και στο ποντίκι ή τον άνθρωπο.

Δεδομένου ότι θα ήταν δύσκολο να σχεδιαστούν πειράματα σε ανθρώπους, η ερευνητική ομάδα εξέτασε την περίπτωση του ποντικού. Συγκεκριμένα, δημιούργησε γενετικά τρτοποποιημένα ποντίκια στα οποία είχε απαλειφθεί εντελώς το γονίδιο της πρωτεΐνης GluK2.

Μια σειρά πειραμάτων έδειξε ότι τα ποντίκια αυτά αντιδρούσαν φυσιολογικά στις υψηλές, μέτριες και δροσερές θερμοκρασίες, έδειχναν όμως να μην αντιλαμβάνονται καθόλου το ψύχος.

Μια ενδιαφέρουσα παρατήρηση είναι ότι η ίδια πρωτεΐνη παράγεται όχι μόνο στα αισθητήρια νεύρα του δέρματος αλλά και στον εγκέφαλο, όπου επιτελεί όμως εντελώς διαφορετικές λειτουργίες, οι οποίες σχετίζονται με τη δημιουργία νέων συνάψεων, τη μνήμη και τη μάθηση.

Είναι ένα παράδειγμα γονιδίου που έχει εξελιχθεί για περισσότερες από μία λειτουργίες ταυτόχρονα, κάτι που ισχύει για πολλά ακόμα ανθρώπινα γονίδια.

Οι ερευνητές υποψιάζονται πάντως ότι η εν λόγω πρωτεΐνη εξελίχθηκε αρχικά ως υποδοχέας του ψύχους και απέκτησε ρόλο στον εγκέφαλο πολύ αργότερα.

Κι αυτό επειδή η ίδια πρωτεΐνη δεν απαντά μόνο στα σκουλήκια και τα θηλαστικά αλλά σε όλες τις κύριες ομάδες οργανισμών, ακόμα και σε μονοκύτταρα είδη.

«Τα βακτήρια δεν έχουν εγκέφαλο, οπότε γιατί αν εξελιχθούν για να λαμβάνουν χημικά σήματα από άλλους νευρώνες;» σχολίασε ο δρ Σου.

Η ομάδα του πιστεύει ότι η ανακάλυψη θα μπορούσε να προσφέρει νέα στοιχεία για την αντιμετώπιση παθήσεων που επηρεάζουν την αντίληψη του ψύχους, για παράδειγμα ασθενείς που υποβάλλονται σε χημειοθεραπεία, για τους οποίους το κρύο μπορεί να γίνει επώδυνο.

Headlines