Чому люди мерзнуть: вчені знайшли біологічний сенсор холоду

Результати нового дослідження з'ясували, як ми відчуваємо холод, чому страждаємо від нього взимку, а також чому при деяких захворюваннях пацієнти по-різному переносять холод.

Дослідники з університету Мічигану ідентифікували білок, який дозволяє усім ссавцям, зокрема й людям, відчувати холод. Результати дослідження заповнили давню прогалину в знаннях в галузі сенсорної біології й можуть допомогти зрозуміти, чому ми мерзнемо і як допомогти тим, хто занадто чутливий до низьких температур.

Про це пише видання Medical Xpress із посиланням на дослідження, опубліковане у науковому журналі Nature Neuroscience.

"Дослідження цих датчиків температури почалося понад 20 років тому, з відкриттям термочутливого білка під назвою TRPV1. Різні дослідження виявили білки, які відчувають високі, теплі і навіть низькі температури, але ми не змогли підтвердити, який саме білок реагує на температуру нижче 15,5ºC", – розповів співавтор дослідження, нейробіолог Шон Сюй, професор Інституту природничих наук Мічиганського університету.

Майже п'ять років тому дослідники виявили перший білок рецептора холоду у крихітних хробаків Caenorhabditis elegans, за допомогою яких у лабораторії вивчають сенсорні реакції.

З'язувалося, що ген, відповідальний за кодування цього білка є не тільки у хробаків, а й у багатьох живих видів, зокрема у мишей та людей. Білок отримав назву GluK2 і з того часу вчені почали його вивчення у ссавців.

Гіпотезу перевірили на мишах, в яких був відсутній цей ген, тому їхні організми не могли виробляти білок  GluK2. Під час експерименту перевірялися  поведінкові реакції мишей в умовах різних температур. Тварини звичайним чином реагували на тепло та інші механічні подразники, однак не виявляли жодної реакції на сильний холод.

Білок GluK2 здебільшого знаходиться у нейронах головного мозку, де виконує важливу функцію – полегшує зв'язок між нейронами за допомогою хімічних сигналів.

"Тепер ми знаємо, що цей білок виконує зовсім іншу функцію в периферичній нервовій системі, обробляючи температурні сигнали замість хімічних сигналів, щоб відчути холод", – сказав співавтор дослідження Бо Дуан, доцент кафедри молекулярної, клітинної біології та біології розвитку.

На думку дослідників, початкова ціль білка, який ймовірно з'явився ще на початку еволюції в одноклітинних організмів, полягала саме в реагуванні на хімічному рівні на один з подразників навколишнього середовища – холод, який міг вбити організм. Але згодом, коли нервова система еволюціонувала у складніші форми, як у ссавців, цей білок "перекваліфікувався" і почав працювати в центральній нервовій системі. При цьому  GluK2 зберіг і свою первинну функцію у нервових закінченнях, що розташовані ближче до поверхні тіла.

Сюй вважає, що нове відкриття не тільки заповнює прогалину у питанні, чому люди мерзнуть, а й може мати наслідки для пацієнтів з деякими захворюваннями, які занадто чутливі до холоду. Наприклад, хворі на рак, які проходять хімієтерапію, часто мають болісну реакцію на низькі температури.

"Це відкриття GluK2 як датчика холоду у ссавців відкриває нові шляхи для кращого розуміння того, чому люди відчувають хворобливі реакції на холод, і, можливо, навіть пропонує потенційну терапевтичну мету для лікування цього стану у пацієнтів, чиє відчуття холоду надмірно стимульоване", – сказав Сюй.

Нагадаємо, нове дослідження користі голодування призвело до несподіваних результатів. Вчені попередили, що у голодній гонитві за здоров'ям людина може ризикує своїм життям.