La prima vedere, metalul fierbinte al unui ceainic și al unui cub de gheață nu au nimic în comun. Dar aceste două obiecte pot fi dureroase. Căldura puternică și frigul puternic au un efect extrem de neplăcut asupra pielii umane - știm asta încă din copilărie. Dar ceea ce am învățat mai recent este că creierul percepe aceste temperaturi extreme aproape în același mod. De multe ori credem că pielea - și nervii pe care îi conține - sunt direct responsabili de simțul tactil, dar ceea ce biologii numesc „sistemul somatosenzorial” include de fapt o gamă mai largă de simțuri.
Printre acestea, desigur, există atingerea în sine, adică recunoașterea stimulilor mecanici ai pielii, dar și propriocepția, adică capacitatea de a simți orientarea și poziția corpului și nocicepția, care este responsabilă de capacitatea organismului de a identifica stimulii nocivi. Simțirea durerii este răspunsul organismului la nocicepție.
Indiferent dacă stimulul durerii este mecanic, chimic sau termic, nocicepția ne încurajează să scăpăm de el. Introduceți mâna în foc și veți simți o senzație de arsură care vă va face corpul să vă scoată mâna din foc cât mai repede posibil. Aceasta nu este cea mai plăcută senzație - durere - dar demonstrează că corpul tău încearcă să te protejeze. Dacă pierdeți capacitatea de a simți durerea, va fi foarte rău.
„Principiul de bază”, spune neurologul York Grundle, neurologul Universității Duke, este că neuronii senzoriali care se găsesc în întregul corp au un set de canale care sunt activate direct de temperaturile reci sau calde. Studiind șoareci modificați genetic în ultimii cincisprezece ani, oamenii de știință au reușit să demonstreze că aceste canale - proteine încorporate în pereții neuronilor - sunt direct implicate în percepția temperaturii.
Cel mai bine studiat canal TRPV1 răspunde la căldură intensă. TRPV1 nu este de obicei activat până când stimulul atinge 42 de grade, pe care oamenii și șoarecii îl consideră în general ca fiind extrem de fierbinți. De îndată ce pielea ta atinge acest prag, canalul este activat, activează întregul nerv și un semnal simplu este transmis creierului: oh!
„Cu frigul, în principiu, se aplică aceleași mecanisme”, explică Grundle, cu excepția faptului că există o proteină numită TRPM8, care este activată atunci când tocmai se răcește, nu neapărat foarte rece.
Rămâne TRPA1, care este probabil cea mai puțin studiată clasă a acestor proteine. În timp ce cercetătorii au descoperit că este activat ca răspuns la stimuli extrem de reci, nu este clar dacă este implicat în chiar procesul de detectare a acestor stimuli.
Video promotional:
Împreună, aceste trei proteine - TRPV1, TRPM8 și TRPA1 - permit pielii să detecteze temperaturile într-un interval și organismul să răspundă în consecință. Și pentru că sunt nociceptori, sarcina acestor proteine este să vă ajute să evitați anumite temperaturi, nu să le căutați. Șoarecii cu versiuni defecte ale receptorului TRPM8, de exemplu, nu mai evită temperaturile reci. Aceasta înseamnă că șoarecii - și poate noi - nu căutăm în mod activ temperaturi plăcute. În schimb, evită în mod activ căldura și frigul extrem, preferând un mediu cald și calm.
Deși oamenii de știință au identificat limitele termice la care acești receptori TRP devin activi, acest lucru nu înseamnă că nu pot fi modulați. La urma urmei, un duș cald poate fi insuportabil de fierbinte dacă nu sunteți ars de soare. „S-a demonstrat că acest lucru se datorează inflamației pielii care sensibilizează canalul TRPV1”, spune Grandl, „scăderea pragului la care acești nervi transmit durerea către creier”.
Dar temperatura nu este singurul lucru care activează acești receptori; și plantele. Este posibil să nu vă surprindă faptul că TRPV1, care este activat de căldură extremă, este activat și de capsaicină, care conferă ardeiului iute condimentul. Iar TRPM8 răspunde puterii de răcire a mentolului, care se găsește în frunzele de mentă. TRPA1 este numit și „receptorul wasabi” datorită faptului că este activat de componentele înțepătoare ale plantelor de muștar.
Cum au dezvoltat plantele substanțe chimice care activează receptorii, de obicei activați de temperatură? Biologul molecular al Universității din Washington, Ajay Dhaka, explică faptul că capsaicina nu face nimic cu TRPV1 la pești, păsări sau iepuri, ci activează același receptor la om și la rozătoare. „Este posibil ca plantele să fi dezvoltat capsaicină, astfel încât unele animale să nu le mănânce, rămase în pace”, dar plantele erau comestibile pentru alte creaturi. Este posibil ca mecanisme similare să fi condus la evoluția mentolului și muștarului.
Cu alte cuvinte, această relație curioasă între plante și temperaturi poate reflecta istoria evoluției profunde a plantelor, mai degrabă decât a animalelor. Este posibil ca plantele să fi găsit o modalitate de a sparge capacitățile de detectare a temperaturii corpurilor noastre și apoi să fi manipulat componentele care activează receptorii de durere.
Prin urmare, faptul că picurăm transpirație, mâncând adjika cu hrean, nu este asociat cu nicio proprietate inerentă piperului, ci doar cu faptul că capsaicina și căldura activează nervii pielii în același mod.
Folosind un receptor adaptat la stimuli nocivi, aceste plante au găsit o modalitate șiret de a evita soarta de a fi devorate … până când am găsit o modalitate de a ne bucura de mâncarea picantă dureroasă și de a turna muștar pe orice. Așadar, data viitoare când te vei observa literalmente rupt de un chili puternic, ia-ți un moment și consideră că ceea ce se întâmplă este rezultatul a milioane de ani de luptă evolutivă între plante și animale. Bătălii în care se pare că câștigăm (dar acest lucru nu este sigur).
ILYA KHEL
