De ce simțim senzație de prospețime în gură când mâncăm o bomboană de mentă? Implicațiile medicale ale unui nou studiu

Ce au în comun o dimineață rece de iarnă și explozia de prospețime în gură la ronțăitul unei bomboane de mentă? În ambele situații, un mic senzor molecular se activează în organism pentru a avertiza creierul asupra senzației de frig. Un grup de oameni de știință a surprins primele imagini detaliate ale acestui senzor în funcțiune, dezvăluind exact cum detectează atât frigul real, cât și senzația de prospețime a mentolului, un compus derivat din mentă, scrie ABC.

Senzorul din corp care funcționează ca un termometru microscopic

Studiul, care va fi prezentat la cea de-a 70-a Reuniune Anuală a Societății Biofizice din San Francisco, care se desfășoare în aceste zile, s-a concentrat asupra unui canal proteic numit TRPM8. „Imaginează-ți că TRPM8 este un termometru microscopic din corpul tău. Este senzorul principal care îi spune creierului când este frig. Știm de mult timp că se întâmplă acest lucru, dar nu știam cum. Acum îl putem vedea”, afirmă Hyuk-Joon Lee, cercetător postdoctoral în laboratorul lui Seok-Yong Lee de la Universitatea Duke.

Cum dă mentolul senzația de frig

TRPM8 se află în membranele neuronilor senzoriali din piele, gură și ochi. El răspunde la frig deschizându-se și permițând ionilor să pătrundă în celulă, ceea ce declanșează un semnal nervos către creier. Este și motivul pentru care mentolul, eucaliptul și alți compuși produc în gură acea senzație caracteristică de prospețime. „Mentolul este ca un truc. Se atașează de o parte specifică a canalului și provoacă deschiderea lui, așa cum ar face frigul. Astfel, deși mentolul nu îngheață nimic, organismul primește același semnal ca și cum ar atinge gheață”, explică Lee.

Prin criomicroscopie electronică, o tehnică ce generează imagini ale proteinelor înghețate instantaneu cu un fascicul de electroni, Lee și colegii săi au surprins mai multe instantanee ale TRPM8 în timpul tranziției de la starea închisă la cea deschisă. Ei au descoperit că frigul și mentolul activează canalul prin rețele comune, dar diferite: frigul declanșează în principal schimbări în regiunea porului, partea care se deschide pentru a permite trecerea ionilor, în timp ce mentolul se leagă de o altă zonă a proteinei și induce modificări de formă care se transmit până la por. „Când frigul se combină cu mentolul, răspunsul este amplificat sinergic. Am folosit această combinație pentru a surprinde canalul în starea deschisă, lucru care nu fusese posibil doar cu frigul”, detaliază Lee.

Soluțiile medicale din spatele studiului pe bază de bomboane de mentă

Descoperirile au implicații medicale. Afecțiuni precum durerea cronică, migrenele, ochiul uscat și anumite tipuri de cancer au fost asociate cu funcționarea defectuoasă a TRPM8. De fapt, Acoltremon este un tip de picături de ochi aprobat de FDA pentru tratamentul ochiului uscat care activează TRPM8. Ca analog al mentolului, acționează activând calea de răcire pentru a stimula producția de lacrimi și a reduce iritația oculară.

Cercetătorii au identificat și ceea ce numesc „punctul rece”, o regiune specifică a proteinei deosebit de importantă pentru detectarea temperaturii și care ajută la prevenirea desensibilizării canalului în timpul expunerii prelungite la frig. „Anterior, nu era clar cum activează frigul acest canal la nivel structural. Acum putem vedea că frigul declanșează schimbări structurale specifice în regiunea porului. Acest lucru ne oferă baza pentru dezvoltarea unor noi tratamente care vizează această cale”, adaugă Lee.

Lucrarea oferă prima definiție moleculară a modului în care frigul și stimulii chimici se integrează pentru a crea senzația de prospețime și răspunde unei întrebări fundamentale din biologia senzorială care i-a nedumerit pe oamenii de știință timp de decenii.