16:00 
Исследовательская группа под руководством Феликса Вианы, содиректора лаборатории сенсорной трансдукции и ноцицепции Института нейронаук (IN), совместного исследовательского центра Испанского национального исследовательского совета (CSIC) и Университета Мигеля Эрнандеса в Эльче (UMH), продемонстрировала, что организм использует различные молекулярные механизмы для обнаружения холода в коже и во внутренних органах. Эти результаты представляют собой значительный прогресс в понимании теплового гомеостаза и некоторых патологий, связанных с чувствительностью к холоду.
Исследование, недавно опубликованное в журнале Acta Physiologica, показывает, что восприятие холода не является однородным процессом во всем организме. В коже холод в основном обнаруживается через ионный канал TRPM8, который специализируется на восприятии низких температур и ощущениях охлаждения от окружающей среды. Напротив, внутренние органы, такие как легкие или желудок, в первую очередь полагаются на другой датчик, известный как TRPA1, чтобы воспринимать снижение температуры.
Эта разница в молекулярных механизмах объясняет, почему ощущение холода на поверхности тела может сильно отличаться от ощущения, испытываемого при дыхании холодным воздухом или употреблении очень холодной еды или напитков, поскольку каждый тип ткани активируется и использует разные пути для обнаружения тепловых изменений. «Кожа оснащена специальными датчиками, которые позволяют нам обнаруживать холод окружающей среды и адаптировать защитное поведение», — объясняет Феликс Виана, главный исследователь исследования. Он добавляет: "Напротив, обнаружение холода внутри тела, по-видимому, зависит от различных сенсорных цепей и молекулярных рецепторов, что отражает его более глубокую физиологическую роль во внутренней регуляции и реакции на раздражители окружающей среды".
Исследование проводилось с использованием животных моделей, которые позволяли напрямую анализировать активность сенсорных нейронов, участвующих в обнаружении холода. В частности, команда сравнила нейроны тройничного нерва, который передает информацию от кожи и поверхности головы, с нейронами блуждающего нерва, основного сенсорного пути, соединяющего мозг с внутренними органами, такими как легкие и пищеварительный тракт.
Чтобы изучить, как эти нейроны реагируют на изменения температуры, исследователи использовали методы визуализации кальция и электрофизиологические записи, что позволяет отслеживать активацию нейронов в реальном времени. Эти подходы были объединены с использованием специфических фармакологических агентов, способных блокировать определенные молекулярные сенсоры, помогая определить, какие ионные каналы участвуют в обнаружении холода в каждом типе нейронов.
Кроме того, команда использовала генетически модифицированных мышей, лишенных датчиков TRPM8 или TRPA1, вместе с анализом экспрессии генов, чтобы подтвердить дифференциальную роль этих каналов в восприятии холода. Этот междисциплинарный подход продемонстрировал, что обнаружение холода точно настроено на физиологические функции каждой ткани и что внутренние органы используют молекулярные механизмы, отличные от тех, которые используются кожей.
Наши результаты раскрывают более сложное и детальное представление о том, как сенсорные системы в различных тканях кодируют тепловую информацию. Это открывает новые возможности для изучения того, как эти сигналы интегрируются и как они могут быть изменены при патологических состояниях, таких как некоторые невропатии, при которых нарушается чувствительность к холоду».
Катарина Герс-Барлаг, первый автор статьи
Это исследование стало возможным благодаря финансированию Испанского национального плана научных и технических исследований и инноваций; Испанского государственного исследовательского агентства – Министерства науки, инноваций и университетов в рамках программы Северо Очоа. для Центров передового опыта и регионального правительства Валенсии (Generalitat Valenciana). Работа является частью международного проекта, финансируемого Human Frontier Science Programme (HFSP) и координируемого Вианой в Институте нейронаук, направленного на изучение молекулярных основ восприятия холода у различных видов, адаптированных к экстремальным тепловым условиям.
