سبب شعور النعناع بالبرد: اكتشاف علمي جديد

في دراسة جديدة، كشف العلماء عن كيفية شعورنا بالبرودة عند تناول النعناع، مما يفتح آفاقًا جديدة لفهم الإحساس بالبرودة.

يكشف العلماء أخيراً عن سبب شعور النعناع بالبرد

إن الخروج في صباح شتوي بارد أو وضع النعناع في فمك يخلق إحساسًا بالبرودة بسرعة. يبدأ هذا الشعور بجهاز استشعار مجهري داخل الجسم يرسل إشارة إلى الدماغ عندما يكون هناك شيء بارد. وقد أنتج العلماء الآن أول صور تفصيلية توضح كيفية عمل هذا المستشعر، وكشفوا عن كيفية استجابته للانخفاضات الحقيقية في درجة الحرارة وللمنثول، مركب التبريد الموجود في نباتات النعناع. تم تقديم النتائج في الاجتماع السنوي السبعين للجمعية الفيزيائية الحيوية في سان فرانسيسكو.

كيف يعمل مستشعر البرودة TRPM8

ركز البحث على قناة البروتين المعروفة باسم TRPM8. قال هيوك جون لي، زميل ما بعد الدكتوراه في مختبر سيوك يونج لي بجامعة ديوك: “تخيل أن TRPM8 هو مقياس حرارة مجهري داخل جسمك”. “إنه المستشعر الأساسي الذي يخبر دماغك عندما يكون الجو باردًا. لقد عرفنا منذ فترة طويلة أن هذا يحدث، لكننا لم نعرف كيف. الآن يمكننا رؤيته.”

يتم تضمين TRPM8 في أغشية الخلايا العصبية الحسية التي تخدم الجلد وتجويف الفم والعينين. عندما تنخفض درجات الحرارة إلى نطاق يتراوح بين حوالي 46 درجة فهرنهايت إلى 82 درجة فهرنهايت، تنفتح القناة وتسمح للأيونات بالانتقال إلى داخل الخلية. تؤدي هذه الحركة إلى إطلاق إشارة عصبية تنتقل إلى الدماغ وتنتج الإحساس بالبرد. نفس الآلية تشرح لماذا يخلق المنثول والأوكالبتوس والمركبات ذات الصلة شعورًا بالبرودة حتى عندما لا تنخفض درجة الحرارة فعليًا.

وأوضح لي أن “المنثول يشبه الخدعة”. “إنه يتصل بجزء معين من القناة ويؤدي إلى فتحها، تمامًا كما تفعل درجة الحرارة الباردة. لذا، على الرغم من أن المنثول لا يجمد أي شيء فعليًا، فإن جسمك يتلقى نفس الإشارة كما لو كان يلمس الجليد.”

الفحص المجهري الإلكتروني المبرد

ولفحص العملية بالتفصيل، استخدم الفريق الفحص المجهري الإلكتروني المبرد (وهي طريقة تصور البروتينات المجمدة بسرعة باستخدام شعاع إلكتروني). وقد سمح لهم ذلك بالتقاط العديد من اللقطات الهيكلية لـ TRPM8 أثناء تحوله من الحالة المغلقة إلى الحالة المفتوحة.

وأظهرت الصور أن درجات الحرارة الباردة والمنثول ينشطان القناة من خلال مسارات ذات صلة ولكنها متميزة داخل البروتين. يسبب البرد بشكل رئيسي تغيرات هيكلية في منطقة المسام (الجزء الذي يفتح للسماح بمرور الأيونات). يرتبط المنثول بمنطقة منفصلة من البروتين ويؤدي إلى تغيرات في الشكل تنتشر نحو المسام، مما يؤدي في النهاية إلى فتحها.

وقال لي: “عندما يتم دمج البرد مع المنثول، تتعزز الاستجابة بشكل تآزري”. “لقد استخدمنا هذا المزيج لالتقاط القناة في حالتها المفتوحة – وهو أمر لم يتم تحقيقه بالبرودة في حد ذاته.”

الفوائد الطبية لفهم مستشعر البرودة

إن فهم TRPM8 يمكن أن يساعد العلماء أيضًا على تطوير علاجات طبية جديدة. تم ربط مشاكل هذه القناة بحالات مثل الألم المزمن والصداع النصفي وجفاف العين وبعض أنواع السرطان. أحد الأدوية التي تستهدف هذا المسار هو أكولتريمون، وهو قطرة عين معتمدة من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية تستخدم لعلاج مرض جفاف العين. باعتباره نظيرًا للمنثول، فهو ينشط مسار التبريد، مما يساعد على تحفيز إنتاج الدموع وتخفيف التهيج.

واكتشف الباحثون أيضًا ما وصفوه بـ “النقطة الباردة”، وهي جزء محدد من البروتين يلعب دورًا رئيسيًا في اكتشاف درجة الحرارة ويساعد في الحفاظ على استجابة القناة أثناء التعرض الطويل للبرد.

وقال لي: “في السابق، لم يكن من الواضح كيف ينشط البرد هذه القناة على المستوى الهيكلي”. “الآن يمكننا أن نرى أن البرد يؤدي إلى تغييرات هيكلية محددة في منطقة المسام. وهذا يعطينا الأساس لتطوير علاجات جديدة تستهدف هذا المسار.”

حل لغز طويل الأمد

تقدم الدراسة أول تفسير جزيئي لكيفية الجمع بين درجة الحرارة والإشارات الكيميائية لإنتاج الإحساس بالبرودة. من خلال إظهار كيفية دمج TRPM8 لكل من إشارات البرد والمنثول، يجيب هذا العمل على سؤال طويل الأمد في علم الأحياء الحسي والذي حاول العلماء حله لعقود من الزمن.

المصدر :- Health & Medicine News — ScienceDaily

تقدم هذه الاكتشافات رؤى جديدة في علم الأحياء الحسي، مما قد يؤدي إلى تطوير علاجات جديدة لمشاكل صحية متعددة.