Престижную премию Frontiers of Knowledge в области биологии и биомедицины присудили Дэвиду Джулиусу из Калифорнийского университета Сан-Франциско и Ардему Патапутиану из института Скриппса, что в Ла-Хойя (США), за выявление рецепторов, которые позволяют человеку ощущать температуру, боль и давление
Температура, боль и давление – это части осязания, возможно, наименее изучены из пяти основных органов чувств человека. Джулиус и Патапутиан предоставили молекулярную и нейронную основу для термо- и механочувствительности. Это направление исследования открывает новые медицинские возможности, потому что помогает понять, как уменьшить хроническую и острую боль, связанную с рядом заболеваний, травм и способов их лечения, передает news-medical.
По словам секретаря комитета Оскара Марина, теперь стоит ожидать практических применений этих открытий: «Понимание того, как наши тела чувствуют изменения температуры или давления, настолько важно, что удивительно, как мало мы знали. Точнее мы знали, какая часть нервной системы обрабатывает информацию, а не про молекулярные сенсоры, которые она использует. Пока трудно представить себе весь спектр применений, который предоставляет нам это открытие. Хотя уже ведутся работы по лечению хронической боли и контроля артериального давления».
Открытия двух лауреатов могут изменить существующие представления о физиологических процессах, управляющих работой организма, принеся важные медицинские последствиями. Новая область, механобиология, изучает роль рецепторов давления внутри тела (например, для обозначения полного мочевого пузыря или контроля артериального давления).
Читайте еще: Повышение температуры при ОРВИ: защитная реакция или опасный симптом?
На примере капсаицина – острого ингредиента перца чили –Джулиус обнаружил рецептор, который кроме ощущения жжения во рту, также отвечает за тепло. Сигнал, излучаемый этим рецептором, достигает мозга, который определяет опасность тепла, и если есть риск ожога, вызывает боль. Далее он углубился в изучение молекулярной основы боли и понял, что природа использует общую стратегию, которая позволяет нервной системе обнаруживать изменения по температуре через семейство молекул. Свои исследования он проверял на других продуктах – ментоле, васаби, луке и пр.
Тем временем Патапутиан идентифицировал гены, кодирующие семейство ионных каналов, активируемых растяжением. Это белки Piezos – они отвечают за определение давления в коже и кровеносных сосудах, поэтому их важность для здоровья и болезней выходит за рамки осязания. «Изучая периферические нервы, которые помогают нам чувствовать прикосновение и боль, мы поняли кое-что особенное, а именно, что они делают то, чего не делает другое тело. Они ощущают физические силы, такие как температура и прикосновение», – говорит Патапутиан. Ученый смог описать, с помощью каких белков организм понимает, что мочевой пузырь наполнен, что кожу слегка расчесывают и гладят или кожа воспалена из-за солнечного ожога. Патапутян уточняет, что он обнаружил белок для очень специфической разновидности боли. Например, боль от удара молотком имеет мало общего с этим рецептором.
«До сих пор мы относились к жизни, как к мешку химических веществ, которые общаются друг с другом путем химического синтеза. Но все больше и больше мы понимаем, что механобиология, механические силы, играют огромную роль во всем: от деления клеток до слуха, прикосновения и боли. То, что мы открыли – это очень интересно, но является лишь верхушкой айсберга новой науки», – считает Патапутян.