Международное исследование изучает белки, которые позволяют воспринимать низкие температуры, что имеет решающее значение для выживания различных видов.
С приближением зимы дискомфорт от холода становится более заметным, что вызывает вопросы о том, как организмы воспринимают изменения температуры. В 2021 году Дэвид Юлиус и Ардем Патапутиан получили Нобелевскую премию по физиологии или медицине за открытие рецепторов температуры и осязания, прорыв, достигнутый почти 20 лет назад.
Феликс Виана де ла Иглесия возглавляет консорциум в Институте нейронаук, который стремится раскрыть молекулярные основы восприятия холода у животных. Финансируемый Программой науки на границе человечества (HFSP) на сумму 1,5 миллиона долларов, проект будет отслеживать температурные датчики в геномах различных видов, включая белых медведей и шершащих мамонтов.
Виана объясняет: «Существует целая семья белков, специализированных на обнаружении холода и тепла». Ионные каналы TRP, известные с начала 2000-х годов, являются ключевыми датчиками холода у млекопитающих и птиц, в частности TRPM8.
Лаборатория Вианы изучает эти белки с 2002 года, понимая их биохимию, но не полностью осознавая их функциональные механизмы. К сотрудничеству присоединились такие учреждения, как Стокгольмский университет, Университет Бат и Колумбийский университет.
Исследователи выдвигают гипотезу о том, что чувствительность рецепторов холода варьируется в зависимости от экологических адаптаций. Сравнивая близкородственные виды, адаптированные к различным климатам, они стремятся выявить генетические вариации, влияющие на функцию белков.
Используя анализ древней ДНК, команда будет исследовать сохранившиеся останки шершащих мамонтов. Виана отмечает: «Мы будем сравнивать их с современными слонами, которые отделились от мамонтов около трех миллионов лет назад.»
Группа исследований Вианы специализируется на передовых электрофизиологических методах и стремится определить функциональные роли мутаций в температурных датчиках.
Хотя проект сосредоточен на основных биологических функциях, Виана, являясь врачом, признает возможные терапевтические применения. Пациенты, проходящие химиотерапию, часто испытывают невропатии, что приводит к повышенной чувствительности к различным раздражителям. Лучшее понимание работы датчиков холода может помочь смягчить эти симптомы.
Кроме того, изучение восприятия холода ставит перед учеными задачи, включая индивидуальную изменчивость и психологические компоненты. Виана подчеркивает, что женщины, как правило, сообщают о различных уровнях термического комфорта по сравнению с мужчинами, что может быть связано с тестостероном.
В заключение, это исследование не только стремится разгадать сложности восприятия холода у животных, но и улучшить понимание его последствий для человеческого здоровья.