جایزه نوبل پزشکی: برندگان نحوه درک گرما و لمس را کشف کردند


از جانب

دیوید جولیوس و اردم پاتاپوتیان

نیکلاس المهد / کمپین جایزه نوبل

جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی سال 2021 به دیوید جولیوس و اردم پاتاپوتیان برای کشف چگونگی حس کردن سلول ها در دما و لمس تعلق می گیرد.

توماس پرلمان ، دبیر کمیته نوبل گفت: “این واقعاً یکی از اسرار طبیعت را فاش می کند.” “در سطح مولکولی توضیح می دهد که چگونه این محرک ها می توانند به سیگنال های عصبی تبدیل شوند. این چیزی است که برای بقای ما بسیار مهم است. “

توانایی احساس گرما و فشار مکانیکی برای همه چیز از اجتناب از سوختگی تا زمان ادرار کردن ضروری است ، اما تا همین اواخر ما دقیقاً نمی دانستیم که سلول های عصبی چگونه گرما و لمس را حس می کنند.

دیوید جولیوس از دانشگاه کالیفرنیا در سانفرانسیسکو برای آگاهی از چگونگی تشخیص سلول های عصبی از این واقعیت استفاده کرد که کپسایسین موجود در فلفل قرمز گیرنده های گرما را فعال می کند. در دهه 1990 ، تیم او DNA را از ژنهایی که در سلولهای حسی فعال شناخته شده بودند ، گرفت و قطعاتی را به سلولهایی اضافه کرد که به طور معمول به کپسایسین پاسخ نمی دهند.

آنها با آزمایش هزاران قطعه مختلف برای اینکه ببینند کدام یک از آنها سلول ها را قادر به ایجاد گیرنده و پاسخ به کپسایسین می کنند ، پروتئینی به نام TRPV1 را شناسایی کردند که برای یک کانال یونی که در غشای سلولی اعصاب قرار دارد کد می کند. دماهای بالاتر کانال یونی را باز می کند که منجر به تغییر ولتاژ می شود که باعث آتش زدن عصب می شود و در نتیجه احساس گرما را تضمین می کند.

تیم هایی به سرپرستی جولیوس و اردم پاتاپوتیان از Scripps Research در لا ژولا ، کالیفرنیا ، سپس به طور مستقل یک کانال یونی مشابه به نام TRPM8 کشف کردند که در پاسخ به سرما و نه به گرما باز می شود. هر دو تیم از این واقعیت استفاده کردند که منتول باعث ایجاد این گیرنده های سرما می شود. از آن زمان ، چندین کانال یونی مشابه کشف شده است که تشخیص طیف وسیعی از درجه حرارت های مختلف را ممکن می سازد.

برای شناسایی گیرنده های لمسی ، تیم پاتاپوتیان از سلول هایی استفاده کردند که در صورت تحت فشار قرار دادن سیگنال الکتریکی تولید می کنند. این تیم همچنین 270 ژن را شناسایی کرد که می توانند پروتئین های گیرنده های لمسی را کد کنند. محققان این ژن ها را یکی پس از دیگری در سلول ها خاموش کردند.

به این ترتیب آنها PIEZO1 را پیدا کردند ، یک کانال یونی که از طریق فشار مکانیکی باز می شود. این امر آنها را قادر به شناسایی پروتئین مشابهی به نام PIEZO2 کرد. این گیرنده ها به بدن کمک می کنند تا علاوه بر تماس خارجی ، مواردی مانند فشار خون ، فشار مثانه و تنفس را تشخیص دهد.

پرلمن گفت که قبل از اعلام به طور مختصر با جولیوس و پاتاپوتیان صحبت کرد. او گفت: “من فقط چند دقیقه فرصت داشتم تا با آنها صحبت کنم ، اما آنها فوق العاده خوشحال بودند و تا آنجا که من می توانستم بگویم آنها بسیار شگفت زده و شاید کمی شوکه شده بودند.”

در خبرنامه رایگان Health Check ما ثبت نام کنید تا همه شنبه همه اخبار سلامتی و تناسب اندام را دریافت کنید

مطالب بیشتر در مورد این موضوعات: