Учёным, исследующим капсаицин, вручили Нобелевскую премию 2021 года по физиологии и медицине
Ценители острой пищи знают, что капсаицин, который отвечает за ощущение остроты во всех перцах чили, может влиять на различные жизненные процессы и обладает мощными целебными свойствами. Но как именно это происходит, до недавнего времени оставалось загадкой.
Философ Декарт в 17 веке предположил, что существуют невидимые нити, которые соединяют мозг и кожу, и реагируют на различные раздражители. Человечество на протяжении столетий изучает мозг и нервную систему, но «до открытий Джулиуса и Патапутяна было не ясно, как именно в нервной системе температурные и механические стимулы преобразуются в электрические импульсы», – объясняется в сообщении Нобелевского комитета.
Профессор Калифорнийского университета Дэвид Джулиус (Devid Julius) занимается изучением капсаицина несколько десятилетий. Ученый предположил, что в организме должен существовать ген, отвечающий за ощущение боли, и, поняв, как капсаицин воздействует на этот ген, можно понять механизмы боли. А, следовательно, найти эффективные способы лечения острых и хронических болей.
В конце 90-х годов прошлого века Джулиус открыл рецептор TRPV1, который реагирует на экстремальный нагрев организма – выше 43 градусов. И капсаицин, который отвечает за ощущение жжения в чили перцах, также может воздействовать на этот рецептор. При этом, капсаицин не наносит клеткам разрушительных повреждений (в отличие от экстремальных температур, которые могут разрушить ткани, например).
После этого, опираясь на опыт, полученный при поиске TRPV1, при помощи ментола он нашел рецепторы TRPM8, которые реагируют на охлаждение. Позже были открыты и другие рецепторы, которые реагируют на разные температуры. Именно их слаженная работа позволяет организму улавливать малейшие изменения температуры и оперативно на них реагировать.
В ходе своей научной работы Дэвид Джулиус доказал, что TRPV1активируется не только при высокой температуре, также химическими соединениями, связанными с воспалением, нарушениями в работе нервной системы и внутренних органов.
Параллельно с исследованиями Джулиуса американский учёный Ардем Патапутян открыл новый класс рецепторов в коже и внутренних органах, реагирующих на механические раздражители.
Принципы работы обнаруженных Патапутяном и Джулиусом рецепторов оказались идентичны, поэтому Нобелевский комитет раздел премию между учёными.
«Прорывное открытие рецепторов TRPV1, TRPM8 и ионных каналов Piezo лауреатами этого года позволило нас понять как тепло, холод и механическое приложение силы могут вызвать нервные импульсы, которые позволяют нам воспринимать окружающий мир и адаптироваться к нему», — отметил Нобелевский комитет.
Благодаря этим открытиям в мире появилось еще одно направление науки – Термогенетика. Она исследует возможности воздействия на нейроны через термочувствительный канал из семейства TRP.
Если простыми словами, то ученые открыли нашли ответ на один и самых сложных вопросов работы нервной системы. Они обнаружили механизм, который трансформирует механическое воздействие (изменение температуры или физическое воздействие) в нервные импульсы. Исследуя эти процессы, учёные открыли взаимосвязь между работой этих рецепторов и различными заболеваниями.
Также ученые обнаружили вещества – капсаицин, ментол, васаби, – которые могут активировать рецепторы без разрушения клеток организма.
На основе этих исследований сейчас разрабатываются лекарства от этих болезней и новые обезболивающие препараты — в том числе от сложных случаев хронической боли, причины которой раньше оставались загадкой для врачей. Неинвазивное лечение неврологических заболеваний, лекарства нового поколения от острых и хронических болей.