Учёные выявили белок, отвечающий за восприятие холода.

Группа исследователей обнаружила белок, который играет ключевую роль в восприятии холода у млекопитающих, закрыв важную брешь в области сенсорной биологии.

Результаты проведённой работы, открывают новые перспективы для понимания того, как мы ощущаем холод и почему у разных людей восприятие температуры может значительно различаться, особенно в условиях заболеваний.

«Изучение термочувствительных белков началось более двух десятилетий назад с открытия белка TRPV1, который реагирует на температуру», — отмечают исследователи.

Исследования показали, что существует множество белков, воспринимающих различные температурные диапазоны, от жарких до умеренно холодных, но до недавнего времени не удавалось точно определить, что именно отвечает за восприятие холода ниже 15°C (60°F).

В одном из исследований 2019 года группа учёных описала первый белок, воспринимающий холод, у микроскопического червя Caenorhabditis elegans, который используется в качестве модели для изучения сенсорных механизмов. Поскольку ген, кодирующий этот белок у червя, имеет эволюционно сохранённую структуру у многих видов, включая людей и мышей, это открытие стало отправной точкой для поиска аналогичных молекул у млекопитающих. Речь идёт о белке GluK2, который является частью глутаматных рецепторов и играет роль в передаче нервных сигналов.

В ходе экспериментов, проведённых в рамках текущего исследования, учёные исследовали поведение мышей, у которых был выключен ген GluK2, что лишало их способности синтезировать данный белок. Результаты показали, что такие мыши нормально реагировали на высокие и умеренные температуры, однако они не проявляли реакции на сильный холод.

Хотя белок GluK2 наиболее известен своей ролью в мозге, где он участвует в передаче химических сигналов между нейронами, учёные обнаружили, что в периферической нервной системе он отвечает за восприятие температурных изменений. Это открытие показало, что GluK2 выполняет совершенно иную функцию в этих нейронах, обрабатывая сигналы, связанные с холодом, а не с химическими веществами.

Теперь мы понимаем, что этот белок обрабатывает температурные сигналы в периферической нервной системе, а не просто участвует в обмене химическими сигналами

Долгое время считалось, что GluK2 выполняет свою функцию исключительно в центральной нервной системе, но, как утверждают учёные, его способность воспринимать температуру может быть одной из его первоначальных эволюционных функций. Гены, связанные с этим белком, присутствуют у большинства живых существ, начиная от бактерий и заканчивая млекопитающими.

«У бактерий нет мозга, но они могут чувствовать свою окружающую среду, включая температуру и химические вещества. Это может указывать на то, что способность чувствовать температуру — это древняя функция для многих глутаматных рецепторов, которая была сохранена в процессе эволюции», — добавляют исследователи.

Это открытие имеет не только теоретическую ценность, но и практическое значение для медицины. Например, пациенты, проходящие химиотерапию, часто сталкиваются с болезненными ощущениями от воздействия холода. Понимание механизмов, стоящих за этими реакциями, может помочь в разработке более эффективных методов лечения.

«Обнаружение роли GluK2 как датчика холода у млекопитающих открывает новые возможности для исследования того, почему некоторые люди испытывают болезненные реакции на холод. Это также может стать основой для разработки терапевтических методов, направленных на снижение таких неприятных ощущений у пациентов с гиперчувствительностью к холоду», — заключают учёные.