Reklama
REKLAMA
Automatycznie wyświetlimy artykuł za 10 sekund
Przejdź do artykułu
Reklama
Reklama

Medyczny Nobel za receptory temperatury i dotyku

A A A
Paweł Wernicki / PAP

Dodano: 04-10-2021

Fot. PAP/EPA/Jessica Gow / POOL

Fot. PAP/EPA/Jessica Gow / POOL

Ciepło, zimno oraz impulsy mechaniczne inicjują impulsy nerwowe, które pozwalają nam odczuwać otaczający świat i się do niego dostosowywać. Zrozumienie tych procesów zawdzięczamy m.in. dzięki przełomowym odkryciom Davida Juliusa i Ardema Patapoutiana - laureatów Nagrody Nobla z zakresu fizjologii lub medycyny.

Nagroda Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny za rok 2021 r. została przyznana wspólnie Davidowi Juliusowi i Ardemowi Patapoutianowi „za odkrycie receptorów temperatury i dotyku". Dzięki pracom tegorocznych noblistów wiemy, w jaki sposób ciepło, zimno i dotyk mogą inicjować sygnały w naszym układzie nerwowym. Zidentyfikowane kanały jonowe są ważne dla wielu procesów fizjologicznych i stanów chorobowych. Oparte na odkryciach tegorocznych laureatów badania skupiają się na wyjaśnieniu funkcji receptorów w różnych procesach fizjologicznych, co może doprowadzić do opracowywania metod leczenia szeregu stanów chorobowych, w tym przewlekłego bólu.
Reklama

Mechanizmy działania zmysłów - wzroku, słuchu, dotyku, węchu i smaku - wywoływały ciekawość od niepamiętnych czasów. W XVII wieku filozof René Descartes przewidział nici łączące różne części skóry z mózgiem. Późniejsze odkrycia ujawniły istnienie wyspecjalizowanych neuronów czuciowych, które rejestrują zmiany w naszym środowisku. Joseph Erlanger i Herbert Gasser otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny w 1944 roku za odkrycie różnych typów włókien nerwów czuciowych, które reagują na różne bodźce, na przykład w odpowiedzi na bolesny i niebolesny dotyk. Od tego czasu wykazano, że komórki nerwowe są wysoce wyspecjalizowane w wykrywaniu i przekazywaniu różnych rodzajów bodźców, umożliwiając szczegółową percepcję naszego otoczenia; na przykład zdolność odczuwania różnic w fakturze powierzchni opuszkami palców lub odróżniania przyjemnego ciepła od bolesnego gorąca.

Przed odkryciami Davida Juliusa i Ardema Patapoutiana nie było wiadomo, w jaki sposób temperatura i bodźce mechaniczne są przekształcane w impulsy elektryczne w układzie nerwowym.

W drugiej połowie lat 90. David Julius z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco (USA) badał, w jaki sposób kapsaicyna - związek chemiczny, który nadaje ostry smak papryczkom chili - wywołuje uczucie pieczenia. Wiadomo było, że kapsaicyna aktywuje komórki nerwowe powodujące odczucia bólu, ale sposób, w jaki to robi, stanowił zagadkę. Julius i jego współpracownicy stworzyli bibliotekę milionów fragmentów DNA odpowiadających genom, które ulegają ekspresji w neuronach czuciowych, mogących reagować na ból, ciepło i dotyk. Julius i współpracownicy postawili hipotezę, że biblioteka będzie zawierać fragment DNA kodujący białko zdolne do reagowania na kapsaicynę. Uaktywniali pojedyncze geny z tej kolekcji w hodowanych komórkach, które normalnie nie reagują na kapsaicynę, aż trafili na taki, pod wpływem którego zaczęły na nią reagować.
Reklama

Dalsze eksperymenty ujawniły, że zidentyfikowany gen kodował nowe białko kanału jonowego, receptor kapsaicyny, nazwany później TRPV1. Kiedy Julius badał zdolność białka do reagowania na ciepło - zdał sobie sprawę, że odkrył receptor wyczuwający ciepło, który jest aktywowany w temperaturach postrzeganych jako powodujące ból.

Odkrycie TRPV1 było przełomem, prowadzącym do odkrycia kolejnych receptorów wykrywających temperaturę. Niezależnie od siebie, zarówno David Julius, jak i Ardem Patapoutian użyli wywołującego odczucie chłodu mentolu do zidentyfikowania TRPM8 - receptora, który, jak wykazano, jest aktywowany przez zimno. Zidentyfikowano także dodatkowe kanały jonowe związane z TRPV1 i TRPM8 i stwierdzono, że są one aktywowane przez szereg różnych temperatur. Wiele laboratoriów badało rolę tych kanałów w odczuwaniu ciepła na przykładzie genetycznie zmanipulowanych myszy, którym brakowało nowo odkrytych genów.

Pozostawało zagadką, w jaki sposób bodźce mechaniczne mogą zostać przekształcone w odczucia dotyku i nacisku. Naukowcy odkryli wcześniej mechaniczne czujniki w bakteriach, ale mechanizmy leżące u podstaw dotyku kręgowców pozostały nieznane. Ardem Patapoutian, pracujący w Scripps Research w La Jolla w Kalifornii, USA, chciał zidentyfikować nieuchwytne receptory, aktywowane przez bodźce mechaniczne.

Patapoutian i jego współpracownicy jako pierwsi zidentyfikowali linię komórkową, która emitowała mierzalny sygnał elektryczny, gdy pojedyncze komórki zostały nakłute mikropipetą. Założono, że receptor aktywowany siłą mechaniczną jest kanałem jonowym i w kolejnym etapie badań zidentyfikowano 72 geny kodujące możliwe receptory. Geny te inaktywowano jeden po drugim, aby odkryć ten odpowiedzialny za mechanowrażliwość badanych komórek. Po żmudnych poszukiwaniach Patapoutian i jego współpracownicy zdołali zidentyfikować pojedynczy gen, którego wyciszenie uczyniło komórki niewrażliwymi na poszturchiwanie mikropipetą. Okazało się, że chodzi o całkowicie nowy, wcześniej nieznany mechanowrażliwy kanał jonowy, któremu nadano nazwę Piezo1, od greckiego słowa oznaczającego ciśnienie (í; píesi). Dzięki podobieństwu do Piezo1 odkryto drugi gen i nazwano go Piezo2. Okazało się, że neurony czuciowe wyrażają wysoki poziom Piezo2, a dalsze badania ustaliły, że Piezo1 i Piezo2 są kanałami jonowymi, które są bezpośrednio aktywowa
Reklama
ne przez wywieranie nacisku na błony komórkowe.

Kanał jonowy Piezo2 okazał się niezbędny dla zmysłu dotyku. Dalsze badania wykazały, że odgrywa on kluczową rolę w wykrywaniu pozycji i ruchów ciała, znanym jako propriocepcja. Kanały Piezo1 i Piezo2 regulują ponadto ważne procesy fizjologiczne, w tym ciśnienie krwi, oddychanie i kontrolę pęcherza moczowego.

David Julius urodził się w 1955 roku w Nowym Jorku w USA. Uzyskał stopień doktora nauk technicznych. w 1984 r. na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley i odbył staż na Uniwersytecie Columbia w Nowym Jorku. W 1989 roku został zatrudniony na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Francisco, gdzie obecnie jest profesorem. Do nagrody Nobla typowano go już w roku 2014.

Ardem Patapoutian urodził się w 1967 roku w Bejrucie w Libanie. W młodości przeniósł się z rozdartego wojną Bejrutu do Los Angeles w USA i uzyskał doktorat w 1996 (California Institute of Technology, Pasadena, USA). Odbył staż na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Francisco. Od 2000 roku pracuje w Scripps Research w La Jolla w Kalifornii, gdzie obecnie jest profesorem. Od 2014 roku jest badaczem Instytutu Medycznego Howarda Hughesa.

Laureaci podzielą się po równo nagrodą w wysokości 10 mln koron szwedzkich (980 tys. euro). 

Reklama
Reklama
Reklama
zobacz więcej

POLECANE

Money.pl - Kliknij po więcej
Giełda
GPW 2021-10-27 18:58
WIG Informujemy, iż w związku ze zmianami zasad dystrybucji danych GPW wprowadzonymi 1 stycznia 2018 r. notowania dostępne są bezpośrednio na stronie money.pl
WIG20
mWIG40
sWIG80
Wspierane przez Money.pl
Money.pl - Serwis Finansowy nr 1
Kursy walut
NBP 2021-10-27
USD 3,9815 +0,19%
EUR 4,6165 +0,07%
CHF 4,3362 +0,54%
GBP 5,4640 -0,26%
Wspierane przez Money.pl
Money.pl - Kliknij po więcej
Surowce - notowania online
Nazwa Jednostka Wartość [USD] Zmiana Ostatnia zmiana
 Złoto uncja 1731,30 +0,00% [21:59]
 Ropa brent baryłka 64,38 +0,00% [21:58]
 Pallad uncja 2680,00 +0,00% [21:57]
 Platyna uncja 1191,10 +0,00% [21:59]
 Srebro uncja 25,11 +0,00% [21:59]
Wspierane przez Money.pl
RZESZÓW WEATHER

NAJPOPULARNIEJSZE W ZAKŁADCE

Reklama

NASI PARTNERZY

zamknij

Szanowny Czytelniku !

Zanim klikniesz „Zgadzam się” lub zamkniesz to okno, prosimy o przeczytanie tej informacji. Prosimy w niej o Twoją dobrowolną zgodę na przetwarzanie Twoich danych osobowych przez naszych partnerów biznesowych oraz przekazujemy informacje o tzw. cookies i o przetwarzaniu przez nas Twoich danych osobowych. Klikając „Zgadzam się” lub zamykając okno, zgadzasz się na poniższe. Możesz też odmówić zgody lub ograniczyć jej zakres.

Zgoda

Jeśli chcesz zgodzić się na przetwarzanie przez Zaufanych Partnerów Grupy SAGIER Twoich danych osobowych, które udostępniasz w historii przeglądania stron i aplikacji internetowych, w celach marketingowych (obejmujących zautomatyzowaną analizę Twojej aktywności na stronach internetowych i w aplikacjach w celu ustalenia Twoich potencjalnych zainteresowań dla dostosowania reklamy i oferty) w tym na umieszczanie znaczników internetowych (cookies itp.) na Twoich urządzeniach i odczytywanie takich znaczników, kliknij przycisk „Przejdź do serwisu” lub zamknij to okno.
Jeśli nie chcesz wyrazić zgody, kliknij „Nie teraz”. Wyrażenie zgody jest dobrowolne. Możesz edytować zakres zgody, w tym wycofać ją całkowicie, przechodząc na naszą stronę polityki prywatności. Powyższa zgoda dotyczy przetwarzania Twoich danych osobowych w celach marketingowych Zaufanych Partnerów. Zaufani Partnerzy to firmy z obszaru e-commerce i reklamodawcy oraz działające w ich imieniu domy mediowe i podobne organizacje, z którymi Grupa SAGIER współpracuje.
Podmioty z Grupy SAGIER w ramach udostępnianych przez siebie usług internetowych przetwarzają Twoje dane we własnych celach marketingowych w oparciu o prawnie uzasadniony, wspólny interes podmiotów Grupy SAGIER. Przetwarzanie takie nie wymaga dodatkowej zgody z Twojej strony, ale możesz mu się w każdej chwili sprzeciwić. O ile nie zdecydujesz inaczej, dokonując stosownych zmian ustawień w Twojej przeglądarce, podmioty z Grupy SAGIER będą również instalować na Twoich urządzeniach pliki cookies i podobne oraz odczytywać informacje z takich plików. Bliższe informacje o cookies znajdziesz w akapicie „Cookies” pod koniec tej informacji.

Administrator danych osobowych

Administratorami Twoich danych są podmioty z Grupy SAGIER czyli podmioty z grupy kapitałowej SAGIER, w której skład wchodzą Sagier Sp. z o.o. ul. Mieszka I 48/50, 35-303 Rzeszów oraz Podmioty Zależne. Ponadto, w świetle obowiązującego prawa, administratorami Twoich danych w ramach poszczególnych Usług mogą być również Zaufani Partnerzy, w tym klienci.
PODMIOTY ZALEŻNE:
http://www.biznesistyl.pl/
http://poradnikbudowlany.eu/
http://modnieizdrowo.pl/
http://www.sagier.pl/
Jeżeli wyrazisz zgodę, o którą wyżej prosimy, administratorami Twoich danych osobowych będą także nasi Zaufani Partnerzy. Listę Zaufanych Partnerów możesz sprawdzić w każdym momencie na stronie naszej polityki prywatności i tam też zmodyfikować lub cofnąć swoje zgody.

Podstawa i cel przetwarzania

Twoje dane przetwarzamy w następujących celach:
• 1. Jeśli zawieramy z Tobą umowę o realizację danej usługi (np. usługi zapewniającej Ci możliwość zapoznania się z jednym z naszych serwisów w oparciu o treść regulaminu tego serwisu), to możemy przetwarzać Twoje dane w zakresie niezbędnym do realizacji tej umowy.
• 2. Zapewnianie bezpieczeństwa usługi (np. sprawdzenie, czy do Twojego konta nie loguje się nieuprawniona osoba), dokonanie pomiarów statystycznych, ulepszanie naszych usług i dopasowanie ich do potrzeb i wygody użytkowników (np. personalizowanie treści w usługach), jak również prowadzenie marketingu i promocji własnych usług (np. jeśli interesujesz się motoryzacją i oglądasz artykuły w biznesistyl.pl lub na innych stronach internetowych, to możemy Ci wyświetlić reklamę dotyczącą artykułu w serwisie biznesistyl.pl/automoto. Takie przetwarzanie danych to realizacja naszych prawnie uzasadnionych interesów.
• 3. Za Twoją zgodą usługi marketingowe dostarczą Ci nasi Zaufani Partnerzy oraz my dla podmiotów trzecich. Aby móc pokazać interesujące Cię reklamy (np. produktu, którego możesz potrzebować) reklamodawcy i ich przedstawiciele chcieliby mieć możliwość przetwarzania Twoich danych związanych z odwiedzanymi przez Ciebie stronami internetowymi. Udzielenie takiej zgody jest dobrowolne, nie musisz jej udzielać, nie pozbawi Cię to dostępu do naszych usług. Masz również możliwość ograniczenia zakresu lub zmiany zgody w dowolnym momencie.

Twoje dane przetwarzane będą do czasu istnienia podstawy do ich przetwarzania, czyli w przypadku udzielenia zgody do momentu jej cofnięcia, ograniczenia lub innych działań z Twojej strony ograniczających tę zgodę, w przypadku niezbędności danych do wykonania umowy, przez czas jej wykonywania i ewentualnie okres przedawnienia roszczeń z niej (zwykle nie więcej niż 3 lata, a maksymalnie 10 lat), a w przypadku, gdy podstawą przetwarzania danych jest uzasadniony interes administratora, do czasu zgłoszenia przez Ciebie skutecznego sprzeciwu.

Przekazywanie danych

Administratorzy danych mogą powierzać Twoje dane podwykonawcom IT, księgowym, agencjom marketingowym etc. Zrobią to jedynie na podstawie umowy o powierzenie przetwarzania danych zobowiązującej taki podmiot do odpowiedniego zabezpieczenia danych i niekorzystania z nich do własnych celów.

Cookies

Na naszych stronach używamy znaczników internetowych takich jak pliki np. cookie lub local storage do zbierania i przetwarzania danych osobowych w celu personalizowania treści i reklam oraz analizowania ruchu na stronach, aplikacjach i w Internecie. W ten sposób technologię tę wykorzystują również podmioty z Grupy SAGIER oraz nasi Zaufani Partnerzy, którzy także chcą dopasowywać reklamy do Twoich preferencji. Cookies to dane informatyczne zapisywane w plikach i przechowywane na Twoim urządzeniu końcowym (tj. twój komputer, tablet, smartphone itp.), które przeglądarka wysyła do serwera przy każdorazowym wejściu na stronę z tego urządzenia, podczas gdy odwiedzasz strony w Internecie. Szczegółową informację na temat plików cookie i ich funkcjonowania znajdziesz pod tym linkiem. Pod tym linkiem znajdziesz także informację o tym jak zmienić ustawienia przeglądarki, aby ograniczyć lub wyłączyć funkcjonowanie plików cookies itp. oraz jak usunąć takie pliki z Twojego urządzenia.

Twoje uprawnienia

Przysługują Ci następujące uprawnienia wobec Twoich danych i ich przetwarzania przez nas, inne podmioty z Grupy SAGIER i Zaufanych Partnerów:
1. Jeśli udzieliłeś zgody na przetwarzanie danych możesz ją w każdej chwili wycofać (cofnięcie zgody oczywiście nie uchyli zgodności z prawem przetwarzania już dokonanego na jej podstawie);
2. Masz również prawo żądania dostępu do Twoich danych osobowych, ich sprostowania, usunięcia lub ograniczenia przetwarzania, prawo do przeniesienia danych, wyrażenia sprzeciwu wobec przetwarzania danych oraz prawo do wniesienia skargi do organu nadzorczego, którym w Polsce jest Prezes Urzędu Ochrony Danych Osobowych. Pod tym adresem znajdziesz dodatkowe informacje dotyczące przetwarzania danych i Twoich uprawnień.