За рік вимушеного дистанціювання люди скучили за дотиками й теплом обіймів, вважає професор Каролінського інституту і член Нобелівського комітету Абдель Ель Маніра. Чому нейровчений раптом заговорив про обійми? Так він прокоментував вручення Нобелівської премії з фізіології й медицини у 2021 році. Її отримали дослідники зі США Девід Джуліус, 65, й Ардем Патапутіан, 53, за відкриття рецепторів, які визначають температурну і тактильну чутливість.
Купуйте річну передплату на шість журналів Forbes Ukraine за ціною чотирьох номерів. Якщо ви цінуєте якість, глибину та силу реального досвіду, ця передплата саме для вас.
Справа не тільки в обіймах. Здатність відчувати температуру й дотик необхідна для виживання. Щоб ми могли рівно стояти, відсмикнути руку від гарячих предметів і відчувати холод, потрібна інтенсивна робота нервової системи. До відкриття Джуліусом і Патапутіаном рецепторів TRPV1 і Piezo вчені не розуміли, які механізми беруть участь у цих процесах.
Що це означає
«Нобелівку» з фізіології й медицини привласнюють за відкриття, які змінюють наукову парадигму і мають безпосередню користь для людства. «Відкриття цього року, за яким стоять десятки років і робіт дослідницьких груп в усьому світі, допомагає зрозуміти, як влаштовано все живе на планеті», — каже кандидатка біологічних наук Ольга Маслова. До опису Патапутіаном і Джуліусом рецепторів температури й дотику науці не було відомо, як температура й механічні подразники перетворюються в електричні імпульси в нервовій системі.
Рецептор TRPV1, який вивчав Джуліус, фіксує підвищення температури. Ці рецептори чутливі до гіркої складової перцю чилі — капсаїцину. Якщо нанести на рецептори капсаїцин, крізь них активується струм. «Рецептори чутливі і до хімічної речовини, і до температури. Звідси — відчуття печіння, коли ми їмо перець», — пояснює електрофізіолог і нейробіолог Нана Войтенко. Рецептори дозволяють відчувати тепло і холод та захищають від небезпечних температур — наприклад, відправляють сигнал прибрати руку від розпеченої сковороди.
Патапутіан описав тип рецепторів Piezo. Він визначає тактильну чутливість і розтягнення мембрани клітини. Завдяки Piezo ми відчуваємо біль, що важливо для визначення багатьох патологій. «Коли в тілі є пухлина, вона фізично тисне на відростки нервових клітин і викликає хворобливі відчуття», — пояснює Войтенко.
Рецептори Piezo регулюють багато важливих фізіологічних процесів: артеріальний тиск, сечовипускання, дихання. «Відкриття пояснює, як зʼявляється низка захворювань, і дає можливість знайти способи боротьби з ними», — додає Ольга Маслова. У сфері технологій розуміння принципів роботи рецепторів температури й тиску допоможе створювати прилади, для яких важлива така чутливість.
Описані Джуліусом і Патапутіаном рецептори температури і тиску — складні структури. Вони беруть участь у сотні процесів в організмі і важливі для сприйняття світу на різних рівнях. «Уявіть, якими були б відчуття без здатності відчувати гарячий пісок під ногами, холодний дощ або силу вітру», — каже Маслова.
Перспективи
Відкриття Джуліуса і Патапутіана стимулювали суміжні дослідження. В українському Інституті фізіології імені Богомольця зробили відкриття: у разі розвитку цукрового діабету в щурів змінюється температурна чутливість. У перші чотири тижні вона стає вище, а потім різко знижується. Таке ж явище спостерігається і у пацієнтів з діабетом.
«Ми помітили, що струми, які проходять через рецептори TRPV1, змінюються. Це допомагає зрозуміти, чому змінюється температурна чутливість у діабетиків», — говорить Войтенко. Ці зміни призводять до розвитку трофічних виразок. Якщо знайти ліки, які вплинуть на роботу рецепторів TRPV1, хворобливі симптоми можна усунути. Онкологічні, вірусні захворювання й переломи також порушують роботу описаних Джуліусом і Патапутіаном рецепторів.
Відкриття TRPV1 і Piezo важливе для боротьби з хронічним болем. «Навчившись впливати на рецептори TRPV1 і Pieza, ми можемо від неї позбутися», — говорить Войтенко.
Ви знайшли помилку чи неточність?
Залиште відгук для редакції. Ми врахуємо ваші зауваження якнайшвидше.
