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Evidência definitiva que TRPV3 é um sensor de temperatura

O cérebro humano é como um general em um depósito. Flutuando em sua bolha do líquido cerebrospinal, não tem nenhum indicador directo ao mundo exterior, assim que a única maneira para que o cérebro observe, compreende, e pede o corpo na acção é confiar na informação que recebe. Esta informação vem-lhe através de um sistema sofisticado de neurônios sensoriais que conectam o cérebro aos órgãos como o olho, a orelha, o nariz, e a boca.

Nos últimos anos, os biólogos e os neurocientistas têm tentado descobrir as moléculas e os mecanismos básicos que são a base deste sistema de comunicação complicado que é nossos sentidos, e um grupo de pesquisadores do The Scripps Research Institute e do instituto da genómica da fundação de pesquisa de Novartis (GNF), tem feito o progresso na tentativa compreender aqueles que negociam nosso sentido de toque.

O toque é talvez a mais fundamental de nossos cinco sentidos porque trabalha através de nosso órgão mais maior, a pele. Através da pele nós podemos detectar a temperatura, textura, e compreendemos o prazer e a dor.

Há alguns anos atrás, a pesquisa de Scripps e a equipe do GNF, que foi conduzida pelo professor adjunto Ardem Patapoutian da pesquisa de Scripps, eram a primeira para clonar uma proteína (TRPV3) que os pesquisadores acreditados fossem envolvidos em nossa capacidade para detectar e detectar a temperatura morna.

Mas quando a acção temperatura-bloqueada de TRPV3 sugeriu a proteína pôde comunicar a temperatura ao cérebro, sua distribuição levantou algumas dúvidas. Apesar das expectativas que os sensores de temperatura estam presente nos neurônios sensoriais que inervam a pele, a proteína TRPV3 foi encontrada em células epiteliais reais (keratinocytes) e não nos neurônios.

Agora, na introdução a mais atrasada da ciência do jornal, a equipe está relatando a evidência definitiva que TRPV3 é certamente um sensor de temperatura. Demonstraram que os ratos que faltam a proteína TRPV3 têm deficiências específicas em sua capacidade para detectar temperaturas.

“São as proteínas TRPV3 envolvidas na sensação do calor no mamífero vivo?” diz Patapoutian. “A resposta parece ser “sim. “”

Isto é significativo porque sugere que TRPV3 seja um alvo potencial da droga. TRPV3 é um de muitos receptors que participam na dor da sinalização--uma indicação para que há uma grande necessidade para a terapêutica nova.

Certamente, diversos compostos que estão actualmente sob a investigação para aliviar o alvo crônico da dor a acção de uma proteína chamaram TRPV1 (VR1), que é similar a TRPV3.

Termômetros moleculars

TRPV3 e TRPV1 são ambas as proteínas que pertencem a uma classe de moléculas conhecidas como “os canais do potencial transiente do receptor”. Há pelo menos seis destas proteínas do canal de TRP nos seres humanos e nos outros mamíferos, e tem crescido a evidência nos últimos anos que estas proteínas são “os termômetros moleculars” que detectam temperaturas quentes e frias através da pele e comunicam a sensação da temperatura ao cérebro.

A evidência a mais óbvia é que os canais de TRP estão activados pelo calor térmico dentro de uma variação da temperatura particular--do extremamente frio ao extremamente quente. TRPV3, por exemplo, torna-se ativado em temperaturas mornas e quentes de 33° C (91.5° F) e acima. Similarmente, outros canais de TRP são activados especificamente dentro das variações da temperatura quentes, mornas, frescas, ou frias.

A maioria destes canais temperatura-bloqueados são encontrados igualmente onde os cientistas esperariam as moléculas que comunicam a temperatura ao cérebro a ser encontrado--nos neurônios sensoriais que conectam a pele à coluna espinal e ao cérebro. Estas proteínas tornam-se ativadas quando recebem os estímulos correctos (tais como uma determinada temperatura), e esta faz com abram e permitam que os íons electricamente cobrados passem completamente e causem um potencial elétrico que sinalize o cérebro.

Patapoutian e seus colegas descobriram TRPV3 há alguns anos atrás conduzindo uma busca do computador através de um esboço cedo-montado do genoma humano. Sua similaridade da seqüência a outras proteínas temperatura-bloqueadas conduziu-as para identificar e clonar TRPV3 como um termômetro molecular possível--talvez primeiro que faz células epiteliais capazes de detectar temperaturas mornas.

Têm demonstrado agora que o receptor detecta certamente o calor examinando as características fisiológicos e comportáveis de um rato do KO sem as proteínas TRPV3. Os ratos parecem completamente normais comportàvel salvo que têm deficiências severas em sua capacidade para detectar temperaturas mornas e quentes. Patapoutian e seus colegas igualmente mostraram que, em pilhas cultivadas do keratinocyte, TRPV3 está activado pela cânfora composta, que é um dos ingredientes principais em muitas RUB de aquecimento. TRPV3 é o primeiro receptor conhecido para a cânfora.

Significativamente, quando Patapoutian e seus colegas descobriram TRPV3 há alguns anos atrás, foi intrigado para descobrir que é original entre os canais do thermoTRP que está expressado na superfície das células epiteliais conhecidas como keratinocytes. Então, supor que sua presença em keratinocytes pôde significar que a detecção de temperatura ocorre na pele assim como nestes neurônios.

Em seu papel da ciência, demonstram que este é certamente o caso mostrando que a cânfora activa TRPV3 em keratinocytes mas não nos neurônios sensoriais. Nos modelos do KO, esta actividade do calor e cânfora-negociada desaparece, que sugere que seja as proteínas TRPV3 nos keratinocytes que estão detectando realmente temperaturas mornas. Não se sabe como este sinal é comunicado ao cérebro, desde que os keratinocytes, ao contrário dos neurônios, não têm nenhuma hiperligação directa com o sistema nervoso central. Keratinocytes, contudo, toca em fibras de nervo, e pode-se ser através destes contactos que os sinais estão comunicados. As investigações nesta possibilidade são em curso.