Premiul Nobel pentru fiziologie sau medicină 2021 a fost acordat lui David Julius și Ardem Patapoutian „pentru descoperirile lor de receptori pentru temperatură și atingere”.
Abilitatea noastră de a simți căldura, frigul și atingerea este esențială pentru supraviețuire și stă la baza interacțiunii noastre cu lumea din jurul nostru. În viața noastră de zi cu zi, luăm aceste senzații de la sine înțeles, dar cum sunt inițiate impulsurile nervoase, astfel încât temperatura și presiunea să poată fi percepute? Această întrebare a fost rezolvată de laureații Premiului Nobel din acest an.
David Julius a folosit capsaicina, un compus înțepător din ardei iute care induce o senzație de arsură, pentru a identifica un senzor din terminațiile nervoase ale pielii care răspunde la căldură. Ardem Patapoutian a folosit celule sensibile la presiune pentru a descoperi o nouă clasă de senzori care răspund stimulilor mecanici din piele și organelor interne. Aceste descoperiri inovatoare au lansat activități intense de cercetare care au condus la o creștere rapidă a înțelegerii noastre asupra modului în care sistemul nostru nervos simte căldura, frigul și stimulii mecanici. Laureații au identificat verigi lipsă critice în înțelegerea interacțiunii complexe dintre simțurile noastre și mediul înconjurător.
Cum percepem lumea?
Unul dintre marile mistere cu care se confruntă omenirea este întrebarea cum ne simțim mediul. Mecanismele care stau la baza simțurilor noastre ne-au declanșat curiozitatea de mii de ani, de exemplu, modul în care lumina este detectată de ochi, modul în care undele sonore ne afectează urechile interioare și modul în care diferiții compuși chimici interacționează cu receptorii din nas și gură generând miros și gust . Avem și alte modalități de a percepe lumea din jurul nostru. Imaginați-vă că mergeți desculți pe un gazon într-o zi fierbinte de vară. Puteți simți căldura soarelui, mângâierea vântului și firele individuale de iarbă de sub picioare. Aceste impresii de temperatură, atingere și mișcare sunt esențiale pentru adaptarea noastră la mediul înconjurător în continuă schimbare.
În secolul al XVII-lea, filosoful René Descartes a imaginat fire care leagă diferite părți ale pielii de creier. În acest fel, un picior care atinge o flacără deschisă ar trimite un semnal mecanic către creier. Descoperirile au relevat ulterior existența neuronilor senzoriali specializați care înregistrează schimbări în mediul nostru. Joseph Erlanger și Herbert Gasserau primit premiul Nobel pentru fiziologie sau medicină în 1944 pentru descoperirea diferitelor tipuri de fibre nervoase senzoriale care reacționează la stimuli diferiți, de exemplu, în răspunsurile la atingerea dureroasă și non-dureroasă. De atunci, s-a demonstrat că celulele nervoase sunt extrem de specializate în detectarea și transducerea diferitelor tipuri de stimuli, permițând o percepție nuanțată a împrejurimilor noastre; de exemplu, capacitatea noastră de a simți diferențe în textura suprafețelor prin vârful degetelor sau capacitatea noastră de a discerne atât căldura plăcută, cât și căldura dureroasă.
Înainte de descoperirile lui David Julius și Ardem Patapoutian, înțelegerea noastră despre modul în care sistemul nervos simte și interpretează mediul nostru conținea încă o întrebare fundamentală nerezolvată: cum se transformă temperatura și stimulii mecanici în impulsuri electrice în sistemul nervos?
Descoperirile revoluționare ale canalelor TRPV1, TRPM8 și Piezo de către laureații Premiului Nobel din acest an ne-au permis să înțelegem cum căldura, frigul și forța mecanică pot iniția impulsurile nervoase care ne permit să percepem și să ne adaptăm la lumea din jurul nostru. Canalele TRP sunt centrale pentru capacitatea noastră de a percepe temperatura. Canalul Piezo2 ne înzestrează cu simțul tactil și capacitatea de a simți poziția și mișcarea părților corpului nostru. Canalele TRP și Piezo contribuie, de asemenea, la numeroase funcții fiziologice suplimentare care depind de detectarea temperaturii sau a stimulilor mecanici. Cercetări intense în curs de desfășurare care provin de la descoperirile acordate de Premiul Nobel din acest an se concentrează pe elucidarea funcțiilor lor într-o varietate de procese fiziologice. Aceste cunoștințe sunt folosite pentru a dezvolta tratamente pentru o gamă largă de afecțiuni.
Adunarea Nobel, formată din 50 de profesori la Institutul Karolinska, acordă Premiul Nobel pentru fiziologie sau medicină. Comitetul său Nobel evaluează nominalizările. Din 1901, Premiul Nobel a fost acordat oamenilor de știință care au făcut cele mai importante descoperiri în beneficiul omenirii.
Sursa: nobelprize.org, © Adunarea Nobel de la Institutul Karolinska
