მენთოლი საკმაოდ უცნაური არომატის მქონე ნივთიერებაა, რომელიც კანსა თუ პირის ღრუს შეხებისთანავე აგრილებს. რა თქმა უნდა, მისი ტემპერატურა გარემოსაზე დაბალი არ არის და შეგრძნება ამით სულაც არ აიხსნება. მაშ, რა ხდება?

ახალი კვლევის ფარგლებში მეცნიერებმა კრიოელექტრონული მიკროსკოპია გამოიყენეს და გამოავლინეს, თუ როგორ ააქტიურებს ქიმიური ნაერთები, თუნდაც მენთოლი, სიცივისადმი მგრძნობიარე იონურ არხებს თაგვის ნეირონებში. ნაშრომი გამოცემა Science-ში გამოქვეყნდა.

"ძუძუმწოვრები სიცივეს ტემპერატურის ვარდნის ანდა კონკრეტული ნივთიერებების (თუნდაც მენთოლის, რომელსაც ბაღის პიტნა შეიცავს) მოხვედრის შედეგად გრძნობენ", — ვკითხულობთ ნაშრომში — "ამ შეგრძნების საფუძველი TRPM8 იონური არხების გააქტიურებაში უნდა ვეძიოთ. ეს არხები სენსორულ ნეირონებში გვხვდება და ადამიანებში სიცივის შეგრძნების მთავარი გადამცემის ფუნქციას ასრულებს".

უმჯობესია, მეტი სიცხადისთვის ეს ყველაფერი მოლეკულურ დონეზე ჩავშალოთ: კანზე მოხვედრისას მენთოლის მოლეკულები სადმე უნდა მოთავსდეს, ამისათვის კი ჩვენს სხეულებში იდეალური ადგილი მოიძებნება.

ადამიანის უჯრედს უსაფრთხოების უზრუნველყოფის მიზნით ორშრიანი ლიპიდური მემბრანა აკრავს, რომელიც არასაჭირო იონებს, ცილებსა და სხვა ნაწილაკებს შეღწევის საშუალებას არ აძლევს.

მეორე მხრივ, ზოგიერთმა იონმა უჯრედში უნდა შეაღწიოს. სწორედ ამიტომ, საქმეში იონური არხები ერთვება — უჯრედის მემბრანაში ჩასმული სპეციალური ცილები, რომლებიც იონების შეშვებასა და გამოშვებაზე აგებს პასუხს; ისინი მოქმედებაში არაერთი სახის სტიმულს მოჰყავს, იქნება ეს წნევა, სიცხე თუ ქიმიური სიგნალები.

TRPM8 იონური არხისათვის მენთოლი ერთ-ერთი მასტიმულირებელი ნაერთია. PIP2 (ფოსფატიდილინოსიტოლ-4,5-ბიფოსფატი) ცილის დახმარებით მენთოლის მოლეკულა TRPM8-ს იდეალურად უკავშირდება — პატარა გასაღები იონურ არხში არსებულ უჯრედულ საკეტს ერგება. უჯრედის შიგნით ნატრიუმისა და კალციუმის დადებითად დამუხტული იონები მუხტს ცვლის, რაც ნეირონს სიგნალის, სახელად მოქმედების პოტენციალის, გაგზავნისაკენ უბიძგებს.

ყოველ შემთხვევაში, სწორედ ასე იყო მიჩნეული აქამდე. ამაში 100 პროცენტით ვეღარ ვიქნებით დარწმუნებულები, ვინაიდან ყველა ექსპერიმენტული მონაცემი ჩიტების იონური არხებისაგან იყო მიღებული.

TRPM8 ცილა ჩიტებსაც აქვთ, თუმცა იგი ძუძუმწოვრების ვარიანტისაგან ოდნავ განსხვავებულია. თითოეული მათგანი სხვადასხვა თერმულ თუ ქიმიურ გამღიზიანებელზე რეაგირებს და ბოლომდე არცერთი არ იხსნება (ყოველ შემთხვევაში, სტრუქტურული ექსპერიმენტების დროს). შესაბამისად, PIP2 ცილა TRPM8 არხის გახსნის კუთხით მნიშვნელოვანი ჩანდა, თუმცა ჰიპოთეზა ახალი კვლევით საბოლოოდ დადასტურდა.

საქმეში კრიოელექტრონული მიკროსკოპია — ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე ელექტრონული მიკროსკოპიის ჩატარების მეთოდი — სწორედ ამ დროს ერთვება. მეცნიერებმა ეს ტექნიკა გამოიყენეს და თაგვებში TRPM8 სტრუქტურები გადაიღეს დახურულ, შემდეგ შუალედურ, ბოლოს კი გახსნილ მდგომარეობაში. მათ, ისტორიაში პირველად, PIP2-ისა და მენთოლის მიერ TRPM8-ის აქტივაციის მოლეკულური მექანიზმი გამოავლინეს.

მეცნიერების აზრით, ამ მექანიზმის — შეგრძნების უკან მდგარი ზუსტი სტრუქტურული მექანიზმის — უკეთ გაგების შემთხვევაში, შესაძლოა, კვლევამ ტკივილის მართვისათვის განკუთვნილი თერაპიების კუთხით საკმაოდ დიდი სარგებელი მოიტანოს.