Scoperta la proteina TRPM8 in azione
Un team di scienziati dell'Università della California a San Francisco ha compiuto un passo avanti significativo nella comprensione della percezione del freddo. Per la prima volta è stata osservata in piena attività la proteina Trpm8, responsabile della sensazione di gelo quando entriamo in contatto con il ghiaccio o percepiamo l'effetto rinfrescante del mentolo.
La scoperta, guidata dal fisiologo David Jay Julius, già premio Nobel per la Medicina nel 2021 per la sua ricerca su un'altra proteina legata alla percezione del caldo e del piccante, apre nuove prospettive. I risultati dello studio, pubblicati sulla prestigiosa rivista Nature, potrebbero portare allo sviluppo di terapie innovative per contrastare il dolore causato dal freddo in condizioni di ipersensibilità nervosa, come l'allodinia da freddo.
Superare le sfide tecniche per la visualizzazione
La funzione della proteina Trpm8 era nota da tempo, ma la sua struttura molecolare durante la risposta al freddo era rimasta un mistero. La difficoltà risiedeva nel fatto che Trpm8 forma un canale integrato nella membrana delle cellule nervose, tendendo a disintegrarsi una volta isolata. Inoltre, le tecniche di imaging esistenti permettevano di visualizzare la proteina solo in uno stato statico, impedendo di osservare i cambiamenti dinamici durante la sua attivazione.
Il team di Julius ha aggirato questo ostacolo analizzando la proteina direttamente all'interno delle membrane cellulari. Sono state impiegate due tecniche avanzate: la criomicroscopia elettronica per ottenere immagini tridimensionali della proteina nella sua forma attivata dal freddo, e la spettrometria di massa con scambio idrogeno-deuterio per tracciare i movimenti e le flessioni delle sue parti in tempo reale al variare della temperatura.
Meccanismo d'azione e implicazioni evolutive
La ricerca ha rivelato che il freddo agisce stabilizzando una specifica regione di Trpm8. Questo innesca un cambiamento strutturale che permette a una molecola lipidica di inserirsi nel canale, mantenendolo aperto e prolungando così il segnale di freddo percepito dall'organismo.
Lo studio ha anche fornito risposte a interrogativi evolutivi. Confrontando la versione umana della proteina con quella degli uccelli, meno sensibili al freddo, i ricercatori hanno potuto identificare le caratteristiche molecolari di Trpm8 specificamente deputate alla percezione delle basse temperature nei mammiferi.