San Francisco'da düzenlenen 70. Biyofizik Derneği Yıllık Toplantısı'nda sunulan araştırma, insan vücudunun mikroskobik "soğuk sensörü"nün ilk ayrıntılı görüntülerini ortaya koydu. Duke Üniversitesi'nden araştırmacılar, TRPM8 adlı protein kanalının soğuğa ve mentole nasıl tepki verdiğini moleküler düzeyde ilk kez gözlemledi.
"VÜCUDUN İÇİNDEKİ TERMOMETRE"
Araştırmanın öncü ismi, Duke Üniversitesi'nden araştırmacı Hyuk-Joon Lee durumu şöyle özetledi:
"TRPM8'i vücudunuzun içindeki mikroskobik bir termometre gibi düşünün. Beyne 'soğuk var' sinyalini gönderen asıl sensör bu. Bunun gerçekleştiğini uzun süredir biliyorduk ama nasıl işlediğini bilmiyorduk. Artık görebiliyoruz."
TRPM8, deri, ağız boşluğu ve gözlere hizmet eden duyu sinirlerinin zarına gömülü bir kanal proteini. Sıcaklık yaklaşık 8 ila 28 derece arasına düştüğünde kanal açılıyor, iyonların hücre içine geçişine izin veriyor ve bu hareket beyne iletilen bir sinir sinyali üretiyor. Sonuç: soğuk hissi.
Soğuk hissinden farklı olarak mentol ve nanede süreç farklı işliyor ama sonuç aynı. Lee'nin ifadesiyle,
"Mentol bir aldatmaca gibi çalışıyor. Kanalın belirli bir bölümüne bağlanıyor ve tıpkı gerçek soğuk gibi açılmasını tetikliyor. Dolayısıyla mentol aslında hiçbir şeyi dondurmasa da vücudunuz sanki buz dokunuyormuş gibi aynı sinyali alıyor."
GELİŞMİŞ MİKROSKOP SIRRI ÇÖZDÜ
Araştırma ekibi, TRPM8 proteinini hızla dondurarak elektron demetiyle görüntüleyen kriyoelektron mikroskobisi yöntemini kullandı. Bu sayede kanalın kapalı konumdan açık konuma geçişi adım adım fotoğraflandı.
Görüntüler, soğuk ile mentolün kanalı aynı noktadan değil, birbirine bağlı ama ayrı yollardan harekete geçirdiğini gösterdi.
Soğuk ağırlıklı olarak iyonların geçtiği gözenek bölgesinde yapısal değişiklik yaratırken, mentol proteinin farklı bir bölümüne bağlanıp bu değişimi gözenekten başlatıyor.
İki etken birlikte kullanıldığında etki daha da güçleniyor. Lee, "Soğuk ile mentoller birleştirildiğinde tepki sinerjik biçimde artıyor. Kanalı açık halde yakalamak için bu kombinasyonu kullandık; soğukla tek başına bunu başarmak mümkün olmamıştı" dedi.
KRONİK AĞRIDAN KURU GÖZE TEDAVİ KAPISI
TRPM8 kanalındaki işlev bozukluklarının kronik ağrı, migren, kuru göz ve bazı kanser türleriyle ilişkili olduğu biliniyordu; ancak moleküler mekanizma karanlıkta kalmaya devam ediyordu.
Bu boşluk zaten kısmen doldurulmuştu: Mentolle benzer yapıda bir bileşik olan akoltremon, kuru göz tedavisinde kullanılmak üzere ABD Gıda ve İlaç İdaresi (FDA) tarafından onaylı bir göz damlasında etken madde olarak yer alıyor. Soğuma yolunu aktive ederek gözyaşı üretimini uyarıyor ve tahrişi azaltıyor.
Araştırmacılar bunun yanı sıra proteinin sıcaklık tespitinde kritik işlev gören ve kanalın uzun süreli soğuğa maruz kalındığında duyarlılığını korumasına yardımcı olan bir "soğuk noktası" keşfettiklerini de açıkladı.
Lee son noktayı şöyle koydu:
"Soğuğun bu kanalı yapısal düzeyde nasıl aktive ettiği daha önce belirsizdi. Artık soğuğun gözenek bölgesinde özgül yapısal değişiklikleri tetiklediğini görebiliyoruz. Bu, söz konusu yolu hedef alan yeni tedavileri geliştirmek için bize bir zemin sağlıyor."