Всем известно, что ментол — вещество, содержащееся в листьях перечной мяты — добавляют в леденцы, чтобы создать свежее, прохладное ощущение во рту.
Однако каким образом этот растительный метаболит связан с ощущением температуры?
Американские учёные экспериментально подтвердили гипотезу, согласно которой ментоловый рецептор является одним из основных сенсоров холода.
Рецепторы семейства TRP (drosophila Transient Receptor Potential) — это неселективные катионные каналы, пропускающие ионы магния и кальция сквозь клеточную мембрану в ответ на довольно широкий набор химических и физических сигналов.
Большинство этих рецепторов являются интегральными мембранными белками с шестью трансмембранными сегментами. Одному из белков этого семейства, реагирующему на ментол рецептору TRPM8, долгое время приписывали возможность «чувствовать» холод, но до недавнего времени это не удавалось подтвердить однозначно.
«Поняв, как работают рецепторы этого семейства, как определяется их чувствительность к температуре, мы станем ближе к разгадке того, как эта чувствительность меняется при тканевых повреждениях (например, при воспалении) и как применить всё это к излечению хронических болей», — говорит Дэвид Джулиус (David Julius), профессор Калифорнийского университета в Сан-Франциско.
Основным направлением работы его лаборатории является исследование сенсорики, — главным образом, температурной и механочувствительности.
Отдельное внимание уделяется изучению природных веществ, вызывающих ощущения тепла, холода и боли, а также молекулярных мишеней этих веществ.
Ментоловый рецептор, а также другие температурные рецепторы (открытые в лаборатории Джулиуса за последние несколько лет), являются потенциальными мишенями для разработки анальгетиков, действующих на периферическую нервную систему (а не на ЦНС, как опиоды), говорит он.
Рецептор ментола был клонирован командой Джулиуса в 2002 году; тогда же и было показано, что он может активироваться не только ментолом — терпеноидом, содержащемся в листьях перечной мяты, — но и под действием прохладного воздуха.
Ранее эта же группа учёных показала, что другой рецептор из TRP-семейства (TRPV1), реагирующий на жгучую основу красного чилийского перца — капсаицин, — также чувствителен к температуре: он активируется при нагреве выше 43 °C. Кроме того, ими был изучен изотиоцианатный рецептор, реагирующий на вещества, содержащиеся в горчице или васаби.
Однако роль TRPM8 в чувствительности к холоду до недавнего времени оставалась не полностью определённой: по данным других исследователей, за холодовую чувствительность in vivo могли отвечать в большей степени другие рецепторы.
Последняя работа Джулиуса и его коллег, видимо, сняла эти вопросы. Они не только получили культуру нервных клеток с «выключенным» рецептором TRPM8 и показали, что эта ткань не реагирует ни на ментол, ни на охлаждение.
Они создали специальную линию генетически модифицированных мышей с инактивированным ментоловым рецептором, которые в некотором диапазоне температур потеряли способность отличать прохладные предметы от тёплых, хотя во всём остальном были практически неотличимы от «контрольной» серии.
Исследования, проводящиеся в лаборатории Джулиуса, направлены на изучение сенсорных мембран нервных окончаний — мест, где возникают нервные импульсы.
«Мы очень хотим знать, как „засечь“ возникновение этих импульсов, и какие биохимические и биофизические процессы стоят за всем этим», — поясняет Джулиус цели своей рабочей группы.
Все три рецептора, открытые в этой лаборатории, принадлежат к TRP-семейству, и, в свете последних работ, они являются нормальными участниками процесса температурной чувствительности, механизмы которой долгое время оставались неизвестными.
Биомолекула благодарит вас за то, что вы прочитали эту статью до конца. А прочитать о том, как жгучий перец облегчает боль, можно тут.
Будем рады вашим комментариям, лайкам и подписке на наш канал —здесь мы рассказываем много интересного из мира науки! 💚
