Защо ментолът създава усещане за студено?
Ментолът има чудноват усет, нали? Това напряко си е същинско преживяване – слагате едно ментолово бонбонче в устата или пък нанасяте малко ментолов сапун под мишниците (или, недай си Дарвин, по гениталиите) и неотложно стартирате да усещате по какъв начин характерната леденостудена прохлада стартира да ви облива. Чудили ли сте се в миналото обаче на какво се дължи това? Няма логичност ментолът безусловно да е няколко градуса по-студен от всичко останало от самото начало. Какво тогава се случва?
Ново проучване съумява да отговори на въпроса благодарение на крио-електронна микроскопия – техника, създадена в началото през 70-те години на предишния век, само че която напоследък претърпява самобитен подем с помощта на софтуерните нововъведения. Изследователите разкриват по какъв начин йонните канали, усещащи мраз, в невроните на мишки се задействат от химични смеси като тези, срещани в метанола. Крайният резултат – това необичайно студено чувство, което всички ние познаваме и обичаме.
„ Бозайниците усещат студа чрез спад в температурата или при излагането на съответни смеси, като да вземем за пример ментола в ментата “, изяснява научният труд, оповестен неотдавна в Science. „ В основата си това чувство за студено поражда чрез активирането на йонните канали, наречени TRPM8. Тези канали се показват в сензорните неврони. Те [на практика] действат като главен преобразувател на чувството за мраз при хората. “
Ще поясним. Да забележим какво тъкмо се случва на молекулярно равнище. Първото нещо, което молекулите на ментола желаят да създадат, откакто се озоват на кожата ви, е да открият къде тъкмо могат да се наместят. За тяхно благополучие нашите тела им оферират идеалното място.
Клетките ни са обгърнати в липиден двуслой – самобитен предпазен костюм, обгърнат с спомагателен пласт мазнини. Целта му е да защищава клетките – да се увери, че йоните и протеините, на които не им е мястото там, не могат да влязат.
Представете си обаче, че вашият предпазен костюм не пропуща и въздух. Някои протеини и йони въпреки всичко би трябвало да могат да влязат. Именно тук на помощ идват йонните канали. Това са специфични протеини, вградени в мембраните на клетките, които вкарват и изкарват йони. Те могат да бъдат задействани от най-различни тласъци – от налягане и топлота до химични сигнали. Когато това се случи, йоните стартират да навлизат (или да излизат).
Този вход, прочут като TRPM8, може да бъде задействан от ментола. С помощта протеина PIP2 ментолът се обвързва идеално с TRPM8 – съвсем като дребен ментов ключ, основан за клетъчната брава, която в тази ситуация е йонен канал. В този миг в клетката стартират да навлизат позитивно заредени натриеви и калциеви йони, които изпълват вътрешността ѝ и карат невроните да изпратят характерен сигнал.
Поне по този начин смяхме, че се случват нещата. Никой не беше 100 % сигурен, защото всички пробни данни са добити от йонните канали на птици.
Да, птиците също разполагат с протеина TRPM8, само че той е малко по-различен от този на бозайниците. Тяхната топлинна и химична сензитивност е по-специфична и не се разтварят изцяло (поне не и по време на структурни експерименти). Макар и доказателствата досега несъмнено да посочваха, че PIP2 играе значима роля при разтварянето на канала TRPM8, едвам сегашното ново проучване съумява да удостовери тази догадка благодарение на крио-електронната микроскопия. Това на процедура е електронна микроскопия, само че при извънредно ниски температури. Учените употребяват тази техника, с цел да снимат структурите на TRPM8 при мишки (в затворено, приблизително и отворено състояние). Именно по този метод те разкриват за първи път молекулярния механизъм на PIP2 и охлаждащия резултат, задействан от ментола и реализиран чрез TRPM8.
Учените имат вяра, че тяхното изобретение би могло да подкрепи основаването на нови болкоуспокояващи лечения.
Изследването е оповестено в Science.
Източник: IFLScience
