Группа исследователей, связанных с Медицинской школой Университета Дьюка, Университетом Лихай и Национальным институтом здравоохранения, обнаружила молекулярные средства, с помощью которых определенные химические вещества воздействуют на каналы восприятия холода в клетках, вызывая ощущение холода. Исследование опубликовано в журнале Science.

Предыдущие исследования показали, что ощущение холода опосредовано переходными рецепторными каналами меластатина 8 (TRPM8) в клетках. Они реагируют на низкие температуры и химические вещества, такие как содержащиеся в ментоле . Предыдущие исследования также показали, что движение по таким каналам регулируется ионными воротами. Исследования с птицами привели к теории о молекулярном процессе, участвующем в таком ченнелинге, но до сих пор он не наблюдался непосредственно у млекопитающих.

Исследователи использовали криоэлектронную микроскопию , чтобы детально рассмотреть, что происходит в каналах при введении химических веществ, таких как ментол. Криоэлектронная микроскопия — это тип просвечивающей электронной микроскопии , который включает просмотр материала при очень низких температурах. Быстро индуцируются низкие температуры, чтобы предотвратить кристаллизацию материала. Исследователи использовали этот метод для наблюдения за активностью вокруг ионных ворот, которая приводит к их открытию и закрытию. В своей работе исследователи использовали метод микроскопии на мышах, делая последовательные изображения ионных ворот по мере введения различных химических веществ.

Одним из таких химических веществ был белок, содержащийся в ментоле, называемый фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат, более известный как PIP₂. Исследователи смогли наблюдать, как белок связывается с ионными воротами, и когда ворота открываются, позволяя двигаться через канал , что обычно приводит к тому, что мышь может чувствовать охлаждающее ощущение, которое производит ментол.

Работа представляет собой первый случай наблюдения молекулярного процесса манипуляции клеточными каналами при ощущениях, вызывающих холод. Это также дает исследовательскому сообществу лучшее понимание холодовой чувствительности у млекопитающих в целом и открывает двери для возможной разработки методов лечения таких заболеваний, как воспаление.