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Prova definitiva che TRPV3 è un sensore di temperatura

Il cervello umano è come un generale in un bunker. Fluttuando nella sua bolla di liquido cerebrospinale, non ha finestra diretta al mondo esterno, in modo dal solo modo affinchè il cervello osservi, comprende ed ordina l'organismo in atto è di contare su informazioni che riceve. Questi informazioni vengono a attraverso un sistema specializzato dei neuroni sensoriali che connettono il cervello agli organi come l'occhio, l'orecchio, il radiatore anteriore e la bocca.

Negli ultimi anni, i biologi ed i neuroscenziati stanno provando a scoprire le molecole ed i meccanismi di base che sono alla base di questo sistema di comunicazione complicato che è i nostri sensi ed un gruppo di ricercatori dal The Scripps Research Institute e dell'istituto di genomica delle fondamenta di ricerca di Novartis (GNF), sta facendo il progresso nella prova di capire quelli che mediano il nostro tatto.

Il tocco è forse il più fondamentale dei nostri cinque sensi perché funziona attraverso il nostro più grande organo, l'interfaccia. Attraverso l'interfaccia possiamo individuare la temperatura, tessitura e capiamo sia il piacere che il dolore.

Alcuni anni fa, la ricerca di Scripps ed il gruppo dello GNF, che piombo dall'assistente universitario Ardem Patapoutian della ricerca di Scripps, erano la prima per clonare una proteina (TRPV3) che i ricercatori ritenuti sono stati coinvolgere nella nostra capacità di percepire ed individuare la temperatura calda.

Ma mentre l'atto temperatura-gated di TRPV3 ha suggerito la proteina potrebbe comunicare la temperatura al cervello, la sua distribuzione ha sollevato alcuni dubbi. Malgrado le aspettative che i sensori di temperatura sono presenti in neuroni sensoriali che innervano l'interfaccia, la proteina TRPV3 è stata trovata in cellule epiteliali reali (keratinocytes) e non nei neuroni.

Ora, nell'ultima emissione della scienza del giornale, il gruppo sta riferendo la prova definitiva che TRPV3 è effettivamente un sensore di temperatura. Hanno dimostrato che i mouse che mancano della proteina TRPV3 hanno carenze specifiche nella loro capacità di individuare le temperature.

“Sono le proteine TRPV3 in questione nella sensazione del calore nel mammifero vivente?„ dice Patapoutian. “La risposta sembra essere “sì. “„

Ciò è significativa perché suggerisce che TRPV3 sia un obiettivo potenziale della droga. TRPV3 è uno di molti ricevitori che partecipano al dolore di segnalazione--un'indicazione di cui c'è una grande esigenza di nuova terapeutica.

Effettivamente, parecchi composti che sono corrente in esame per l'alleviazione dell'obiettivo cronico di dolore l'atto di una proteina hanno chiamato TRPV1 (VR1), che è simile a TRPV3.

Termometri molecolari

TRPV3 e TRPV1 sono entrambe le proteine che appartengono a classe A di molecole conosciute come “i canali di potenziale transitorio del ricevitore„. Ci sono almeno sei di queste proteine del canale di TRP in esseri umani ed in altri mammiferi e sta coltivando la prova durante gli ultimi anni che queste proteine sono “termometri molecolari„ che individuano le temperature calde e fredde attraverso l'interfaccia e comunicano la sensazione della temperatura al cervello.

La prova più ovvia è che i canali di TRP sono attivati dal calore termico all'interno di una gamma di temperature particolare--estremamente dal freddo estremamente al caldo. TRPV3, per esempio, è attivato alle temperature calde e calde di 33° C (91.5° F) e sopra. Similmente, altri canali di TRP specificamente sono attivati all'interno delle gamme calde, fresche, o fredde di piccante, di temperature.

La maggior parte di questi canali temperatura-gated egualmente sono individuati dove gli scienziati prevederebbero le molecole che comunicano la temperatura al cervello da individuare--nei neuroni sensoriali che connettono l'interfaccia alla colonna vertebrale ed al cervello. Queste proteine sono attivate quando ricevono gli stimoli corretti (quale una determinata temperatura) e questa li induce ad aprire e permettere che gli ioni elettricamente caricati passino da parte a parte e causino un potenziale elettrico che segnala il cervello.

Patapoutian ed i suoi colleghi hanno scoperto TRPV3 alcuni anni fa conducendo una ricerca del computer attraverso una cambiale presto-montata del genoma umano. La sua similarità di sequenza ad altre proteine temperatura-gated piombo loro per identificare e clonare TRPV3 come termometro molecolare possibile--forse quello primo che rende le cellule epiteliali capaci di percepire le temperature calde.

Ora hanno dimostrato che il ricevitore effettivamente individua il calore esaminando le caratteristiche fisiologiche e comportamentistiche di un mouse knockout senza le proteine TRPV3. I mouse sembrano completamente normali relativamente al comportamento salvo che hanno carenze severe nella loro capacità di individuare le temperature calde e calde. Patapoutian ed i suoi colleghi egualmente hanno indicato che, in celle coltivate del keratinocyte, TRPV3 è attivato dalla canfora composta, che è uno degli ingredienti principali in molti sfregamenti di riscaldamento. TRPV3 è il primo ricevitore conosciuto per canfora.

Significativamente, quando Patapoutian ed i suoi colleghi hanno scoperto TRPV3 alcuni anni fa, sono stati intrigati per scoprire che è unico fra i canali del thermoTRP in quanto è espresso sulla superficie delle cellule epiteliali conosciute come i keratinocytes. Quando, hanno supposto che la sua presenza sui keratinocytes potrebbe significare che la rilevazione della temperatura ha luogo nell'interfaccia come pure su questi neuroni.

In loro documento di scienza, dimostrano che questo è effettivamente il caso indicando che la canfora attiva TRPV3 sui keratinocytes ma non sui neuroni sensoriali. Nei modelli knockout, questa attività canfora-mediata e del calore scompare, che suggerisce che sia le proteine TRPV3 sui keratinocytes che realmente stanno individuando le temperature calde. Non è conosciuto come questo segnale è comunicato al cervello, poiché i keratinocytes, a differenza dei neuroni, non hanno legame diretto con il sistema nervoso centrale. Keratinocytes, tuttavia, tocca le fibre nervose e può essere attraverso questi contatti che i segnali sono comunicati. Le indagini su questa possibilità sono in corso.