جائزة نوبل 2021 مُنحت لاكتشاف “كيف تقرأ أجسامنا الإحساس باللمس”
ساعد الحرق من الفلفل الحار ديفيد جوليوس في الكشف عن مجسات الأعصاب للحرارة، حيث شارك هو وأردم باتابوتيان في جائزة نوبل لعام 2021 في علم وظائف الأعضاء أو الطب للعمل على مستقبلات درجة الحرارة واللمس.
مقدمة
حصلت بعض الأبحاث المؤثرة على جائزة نوبل عام 2021 في علم وظائف الأعضاء أو الطب حصل David Julius و Ardem Patapoutian على الجائزة لأبحاثهما التي تحدد المستشعرات الموجودة في الخلايا العصبية التي تكتشف الحرارة والبرودة والضغط. (الإحساس باللمس)
يعمل يوليوس في جامعة كاليفورنيا ، سان فرانسيسكو باتابوتيان لبناني الأصل يعمل في معهد سكريبس للأبحاث في لا جولا بكاليفورنيا ، واكتشفوا بروتينات تسمى مستقبلات تنقل الإشارات الحسية إلى الدماغ من الجلد والأعضاء الأخرى يمكن لهذه الإشارات أن تنقل الحرارة المحترقة من الفلفل الحار أو الموقد الساخن يمكنهم اكتشاف الإحساس بتبريد المنثول ويمكنهم حتى مساعدتك على الشعور بالعناق.
جائزة البحث الأساسي مهمة بعد كل شيء ، يعتبر اللمس “وظيفة أساسية للجهاز العصبي ، وهي الطريقة التي نتفاعل بها مع بيئتنا” ، كما يقول والتر كوروشيتز. مدير المعهد الوطني الأمريكي للأمراض العصبية والسكتة الدماغية. في بيثيسدا ، ماريلاند.
مستشعرات درجة حرارة الجلد تحذر من خطر الحريق أو البرد القارس
تعتبر مستقبلات اللمس مهمة للشعور بمكان وجود أجزاء أجسامنا في الفضاء “بدونهم ، لن نكون قادرين على الصمود قال المنيرة: “لن نكون قادرين على لمس أو الشعور بمحيطنا خلال العام الماضي ، كنا نبتعد اجتماعيًا عن بعضنا البعض، لقد فقدنا حاسة اللمس ، والشعور بالدفء الذي نحصل عليه من بعضنا البعض مثل أثناء العناق “.
كان العلماء يبحثون عن مستقبلات اللمس والحرارة قبل وقت طويل من بدء يوليوس وباتابوتيان عملهما ، كما يشير كوروشيتز ، يقول: “كان الجميع يعلم أن [المستقبلات] كانت موجودة” كل ما في الأمر أنه “لا يمكن لأحد العثور عليهم” ثم توصل الفائزان إلى بعض الطرق الذكية للبحث عن البروتينات. (الإحساس باللمس)
البحث عن المستقبلات الحسيةيوليوس عالم كيمياء حيوية وعالم فيزيولوجيا جزيئية. للعثور على المستقبلات التي يشعر الناس من خلالها بحرق الفلفل الحار ، لجأ إلى الكابسيسين المركب الذي يعطي الفلفل الحار لقمة ثم وجد أن نفس المستقبل ، TRPV1 ، يستجيب أيضًا للحرارة البروتين قناة أيونية.
إشارات كهربائية تحذر الدماغ
هذا نوع من البوابة الجزيئية. إنه محتضن في الغشاء الخارجي للخلية،ويتم فتحه أو غلقه للتحكم في تدفق الأيونات – الذرات أو الجزيئات المشحونة – داخل الخلية أو خارجها. في هذه الحالة ، عندما يواجه TRPV1 الكابسيسين أو الحرارة ، يفتح هذا يسمح لأيونات الكالسيوم المشحونة بالدخول إلى الخلية. يطلق هذا الفيضان من الكالسيوم إشارات كهربائية تحذر الدماغ من أن الجلد قد لامس شيئًا ساخنًا. (الإحساس باللمس)
(الإحساس باللمس)
في بحثه الحائز على جائزة نوبل ، استخدم ديفيد جوليوس الكابسيسين والمنثول للتحقيق في كيفية اكتشاف الخلايا العصبية للحرارة والبرودة. استخدم يوليوس مركبًا طبيعيًا آخر ، وهو المنثول الشتوي المنعش ، لاستنباط مستقبلات استشعار البرد ، يُعرف باسم TRPM8 من خلال العمل بشكل مستقل وباستخدام طريقة مختلفة ، اكتشف باتابوتيان ، عالم الأعصاب ، نفس المستقبلات في نفس الوقت.
(الإحساس باللمس)
بعد أن أمضى حوالي عام في دس الخلايا العصبية في أطباق المختبر ، اكتشف باتابوتيان مستقبلًا ينفتح استجابة للضغط الميكانيكي يطلق عليه PIEZO1 ، وقد سمي على اسم الكلمة اليونانية التي تعني الضغط يسمح المستقبل الثاني المسمى PIEZO2 ، للناس أيضًا بالشعور باللمس.
خلايا ميركل
PIEZO2 هو المستقبل على الخلايا العصبية في الجلد يسمى خلايا ميركل. إنها تستشعر اللمسات الخفيفة والمداعبات. يساعد هذا المستقبل أيضًا الأعصاب في الرئتين على منع الأعضاء من الانتفاخ الزائد، حتى أنه يلعب دورًا في وظائف المثانة والأمعاء. والأطفال الذين يولدون بدون مستقبلات PIEZO2 يعانون من مشاكل في التوازن. (الإحساس باللمس)
يشرح كوروشيتز أنهم لا يستطيعون معرفة مكان أطرافهم. عليهم أن ينظروا ليروا مكان أصابعهم عندما يمدون يدهم للاستيلاء على شيء ما.” قد تلعب الاستجابات غير الطبيعية لهذا المستقبل دورًا في الإصابة بالزرق وأمراض العين وارتفاع ضغط الدم أيضًا.
قد تساعدنا مستقبلات اللمس ودرجة الحرارة في الشعور بالألم أيضًا تحاول بعض الشركات منع هذه المستقبلات الحرارية قد يؤدي القيام بذلك إلى تخفيف الألم. يقول جاري لوين إن شركات الأدوية كافحت لإيجاد أدوية جديدة تعمل من خلال هذه المستقبلات ، يدرس مختبره في مركز ماكس ديلبروك للطب الجزيئي في برلين العمل الجزيئي لكيفية استجابة الجسم للتنبيه الحسي.
خاتمة
تأتي العقبة الرئيسية في الأدوية الجديدة هنا ، من حقيقة أن الأدوية التي تغلق TRPV1 تميل إلى إحداث الحمى يقول لوين إن المستقبلات الأخرى وثيقة الصلة قد تكون واعدة أكثر.
ومع ذلك ، فإن العلاجات القائمة على هذه المستقبلات قد تقدم يومًا ما بديلاً لأدوية الألم التي يمكن أن تسبب الإدمان ، مثل المواد الأفيونية. (الإحساس باللمس)
تقسم جوليوس وباتابوتيان نظير عملهما على جائزة نوبل البالغة 10 ملايين كرونة سويدية، وهذا يصل إلى ما يزيد قليلاً عن 1.1 مليون دولار.
المصدر: A 2021 Nobel goes for discovering how our body reads touch sensations
