Холодочувствительный протеин: один рецептор реагирует на холод и ментол

Когда будете есть мороженое, подумайте о том, что существует протеиновый рецептор, дающий вам чувство прохладного облегчения и онемения языка. Ученые открыли его у мышей и считают, что подобный рецептор выполняет ту же функцию и у человека.

Три недавно опубликованные в известных медицинских журналах статьи показали, что у мышей один и тот же белок, названный учеными TRPM8, отвечает за реакции на низкую температуру и ментол, придающий мяте ощущение прохлады.

Этот рецептор также контролирует обезболивающий эффект низких температур, однако не играет существенной роли в ответе на болезненно низкие температуры ниже 10°С.

TRPM8 относится к семейству рецепторов, что и рецептор, реагирующий на тепло и действие капсаицина, отвечающего за острый вкус перца. Эти рецепторы находятся в составе клеточной мембраны селективных нейронов и формируют каналы, которые открываются и закрываются при воздействии внешних сигналов. Низкая температура и ментол вызывают открытие TRPM8, позволяя положительно заряженным молекулам, таким как ионы кальция, попадать в клетку.

И мышь, и человек имеют ген, кодирующий TRPM8. В лабораторных условиях каналы рецепторов открываются тогда, когда температура становится ниже 27°С. Для дальнейшего изучения рецептора тремя независимыми командами ученых были созданы популяции мышей, не способные вырабатывать белок TRPM8. Оказалось, что такие мыши стали практически нечувствительны к средненизким температурам и ментолу. Они показывали только слабый остаточный ответ, за наличие которого, по-видимому, ответственен канал, не относящийся к TRPM8. David Julius с соавт. из Университета Калифорнии (Сан-Франциско) провели прямое тестирование ответа животных на холод, фиксируя электрические изменения в нервах кожи. В отличие от обычных, у мутантных мышей ответ практически не наблюдался.

Эти опыты полностью подтвердили доминирующую роль TRPM8 в ощущении холодных температур,

считают ученые из Университета Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе. Они полагают, что один ионный канал TRPM8 может объяснить все аспекты обнаружения безвредного холода. Также ученые обнаружили, что TRPM8 ответственен за обезболивающий эффект холода.

Этот белок также задействован в состоянии, называемом холодовая аллодиния, при котором у пациентов наблюдается гиперчувствительность к низким температурам.

Ученые из Фармацевтического исследовательского центра фирмы Johnson & Johnson и лаборатории развития в Пенсильвании моделировали это состояние у мышей,

после чего измеряли ответ животных на холод. У мышей без TRPM8 наблюдалось снижение чувствительности к холоду, вызванное смоделированным состоянием. Ученые полагают, что использование лекарственных средств, действующих на TRPM8, позволит лечить холодовую аллодинию.

Литература:
1. Bautista D. M., et al. Nature, doi:10.1038/nature05910 (2007).
2. Dhaka A., et al. Neuron, 54 . 371 - 378 (2007).
3. Colburn R. W., et al. Neuron, 54 . 379 - 386 (2007).

Medicus Amicus