از روزنامه نگاری غیرانتفاعی حمایت کنید.
سوختگی فلفل چیلی به دیوید جولیوس کمک کرد تا حسگرهای عصبی را برای گرما کشف کند. او و اردم پاتاپوتیان برنده جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی برای کار روی گیرنده های دما و لمس شدند.
Thu Thai Thanh/EyeEm/Getty Images
و
به روز شد
برخی از تحقیقات تکان دهنده جایزه نوبل 2021 در فیزیولوژی یا پزشکی را گرفتند. دیوید جولیوس از دانشگاه کالیفرنیا ، سانفرانسیسکو و اردم پاتاپوتیان از موسسه تحقیقاتی اسکریپس در لا جولا ، کالیفرنیا ، به دلیل تحقیقات خود در شناسایی حسگرهای سلول های عصبی که گرما ، سرما و فشار را تشخیص می دهند ، در 4 اکتبر جایزه دریافت کردند.
برندگان موفق به کشف پروتئین هایی به نام گیرنده ها شدند که گرمای سوزان فلفل قرمز یا اجاق گاز داغ ، احساس خنک شدن منتول یا فشار ناشی از در آغوش گرفتن را به سیگنال های عصبی قابل ارسال به مغز تبدیل می کند. این پروتئین ها برای حس لامسه و احساس درد بسیار مهم هستند.
والتر کوروشتز ، مدیر موسسه ملی بیماریهای عصبی و سکته مغزی ایالات متحده در بتسدا ، مدیتیشن می گوید ، شناخت تحقیقات اساسی در مورد لمس بسیار مهم است زیرا "این یک عملکرد اساسی از سیستم عصبی است ، به طوری که ما با محیط خود واکنش نشان می دهیم."
عبدالمنیرا ، عصب شناس و عضو مجمع نوبل موسسه کارولینسکا ، که جایزه فیزیولوژی یا پزشکی را اعطا می کند ، گفت که سنسورهای دما از خطر آتش سوزی یا سرمای شدید هشدار می دهند.
سرفصل ها و خلاصه جدیدترین مقالات News Science ، که به صندوق ورودی شما تحویل داده می شود
با تشکر از شما برای ثبت نام!
مشکلی در ثبت نام شما وجود داشت.
گیرنده های لمسی برای احساس اینکه قسمت های بدن ما در فضا هستند بسیار مهم هستند. "بدون آنها ، ما نمی توانیم بایستیم. ما نمی توانیم محیط اطراف خود را لمس یا احساس کنیم. " "در سال گذشته ، ما از یکدیگر فاصله اجتماعی داشته ایم. ما حس لامسه را از دست داده ایم ، حس گرمی را که هنگام بغل گرفتن از یکدیگر دریافت می کنیم. "
پاتاپوتیان در یک کنفرانس خبری گفت: "با وجود اهمیت آن ،" لمس شاید حسی است که مردم بیشتر آن را بدیهی می دانند. "
کوروشتز گفت ، دانشمندان سالها قبل از شروع کار جولیوس و پاتاپوتیان به دنبال گیرنده های لمسی و دما بودند. او می گوید: "همه می دانستند [گیرنده ها] آنجا هستند ، اما هیچ کس نمی تواند آنها را پیدا کند." سپس این دو برنده راه های هوشمندانه ای برای بررسی پروتئین های گریزان ارائه کردند.
جولیوس ، بیوشیمیست و فیزیولوژیست مولکولی و متولی موسسه پزشکی هوارد هیوز ، از کپسایسین ، ترکیبی که به فلفل قرمز فلفل دلپذیر است ، استفاده کرد تا پروتئین های گیرنده ای را کشف کند که به مردم اجازه می دهد سوختگی چیلی را احساس کنند. او در آن زمان نمی دانست که گیرنده TRPV1 نیز به گرما پاسخ می دهد. آن کشف بعداً به دست آمد.
جولیوس می گوید: "برخی از پیشرفت های بزرگ … در زمینه پزشکی با افرادی شروع شد که فقط کنجکاوی خود را دنبال می کردند ، بدون اینکه از قبل بدانند که می توانند روزی مفید واقع شوند."
پروتئین یک کانال یونی است ، نوعی دروازه مولکولی که در غشای سلول قرار دارد و برای کنترل جریان اتمها یا مولکولهای باردار به داخل یا خارج سلول باز یا بسته می شود. در این حالت ، هنگامی که TRPV1 با کپسایسین یا گرما مواجه می شود ، باز می شود و اجازه می دهد یون های کلسیم باردار وارد سلول شوند. سیل کلسیم باعث ایجاد سیگنال های الکتریکی می شود که به مغز ارسال می شود تا در مورد مواد داغ هشدار دهد.
او گفت که تغییرات جزئی در شکل پروتئین به آن اجازه می دهد تا با مغز تفاوت های کوچکی در دمای بدن ایجاد کند ، مانند حس کردن زمانی که یک اتاق چند درجه بیشتر از حد معمول گرم می شود ، هنوز یک راز است که ژولیوس امیدوار است آن را حل کند.
جولیوس از منتول زمستانی تازه برای کشف TRPM8 ، یک پروتئین گیرنده حس سرما استفاده کرد ( SN: 2/13/02 ). پاتاپوتیان ، عصب شناس و محقق موسسه پزشکی هوارد هیوز ، که به طور مستقل کار می کرد ، همزمان این گیرنده را کشف کرد.
پس از گذراندن حدود یک سال برای زدن سلول های عصبی در ظروف آزمایشگاهی ، پاتاپوتیان همچنین یک پروتئین گیرنده به نام PIEZO1 را کشف کرد که در پاسخ به فشار مکانیکی باز می شود. آن پروتئین ، که از کلمه یونانی به معنی فشار نامگذاری شده است ، و دیگری به نام PIEZO2 به افراد اجازه می دهد لمس کنند ( SN: 12/4/14 ).
PIEZO2 گیرنده سلول های عصبی در پوست به نام سلول های مرکل است که لمس و نوازش نور را احساس می کند (SN: 6/18/09 ). همچنین به اعصاب در ریه ها کمک می کند تا اندام ها بیش از حد متورم نشوند و برای عملکرد مثانه و روده مهم است ( SN: 12/21/16 ). کوروشتز می گوید ، کودکانی که فاقد PIEZO2 هستند مشکلات تعادلی دارند و نمی توانند اندام خود را در کجا احساس کنند. آنها باید نگاه کنند تا ببینند انگشتانشان کجا هستند وقتی دستشان را برای گرفتن چیزی دراز می کنند. " حس فشار غیرطبیعی نیز ممکن است به گلوکوم و فشار خون بالا کمک کند. PIEZO1 همچنین در تنظیم سطح آهن در خون نقش دارد.
گیرنده های لمسی و دما نیز ممکن است در پردازش درد دخیل باشند. گری لوین می گوید که علیرغم پتانسیل توسعه دارو ، شرکت های دارویی برای توسعه درمان های جدید با استفاده از این کانال ها تلاش کرده اند ، آزمایشگاه او در مرکز پزشکی مولکولی ماکس دلبرک در برلین فیزیولوژی مولکولی احساس جسمی را مطالعه می کند.
یک مانع عمده از این واقعیت ناشی می شود که داروهایی که TRPV1 را هدف قرار می دهند ، گیرنده ای که در احساس گرما نقش دارد ، باعث ایجاد تب می شوند. لوین می گوید دیگر گیرنده های نزدیک ممکن است امیدوار کننده تر باشند. "هر دو کشف واقعاً زمینه تحقیقات درد را تقویت کردند. اما ما واقعاً در آغاز هستیم – مقدار زیادی هنوز باید کشف شود. " درمان های مبتنی بر این گیرنده ها می تواند جایگزینی برای داروهای اعتیادآور درد مانند مواد مخدر ارائه دهد.
پاتاپوتیان گفت ، از آنجا که گیرنده های لمسی در بسیاری از فرایندهای بدن دخیل هستند ، درمانهایی که برای آنها استفاده می شود باید موضعی باشد ، مانند تکه های پوستی یا رساندن دارو به طور مستقیم به اندام آسیب دیده.
جولیوس و پاتاپوتیان جایزه 10 میلیون کرون سوئدی یا بیش از 1.1 میلیون دلار را تقسیم خواهند کرد.
شماره های ثبت نشده و تلفن های همراه بی صدا به این معنا بود که کمیته نوبل باید برندگان را از طریق خویشاوندان خود پیدا کند. جولیوس از طریق خواهر شوهرش از این جایزه مطلع شد. پاتاپوتیان با پدر 94 ساله اش تماس گرفت و پیام را ارسال کرد. او گفت: "من حدس می زنم حتی اگر" مزاحم نشوید "را روشن کنید ، افراد مورد علاقه شما همچنان می توانند با شما تماس بگیرند." "این یک لحظه بسیار خاص بود."
سوال یا نظری در مورد این مقاله دارید؟ به ما ایمیل بزنید در feedback@sciencenews.org
این داستان در 4 اکتبر 2o21 به روز شد تا نظرات برندگان جدید نوبل را شامل شود.
Nobelprize.org. جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی 2021 . انتشار آنلاین 4 اکتبر 2021.
تینا هسمن سای نویسنده ارشد و گزارشگر زیست شناسی مولکولی است. او دارای مدرک دکتری است. در ژنتیک مولکولی از دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس و کارشناسی ارشد در روزنامه نگاری علمی از دانشگاه بوستون.
Science News در سال 1921 به عنوان یک منبع مستقل و غیرانتفاعی از اطلاعات دقیق در مورد آخرین اخبار علم ، پزشکی و فناوری تأسیس شد. امروز ، مأموریت ما یکسان است: توانمندسازی افراد برای ارزیابی اخبار و جهان پیرامون آنها. این توسط انجمن علوم ، یک سازمان غیر انتفاعی 501 (ج) (3) منتشر شده است که به مشارکت عمومی در تحقیقات و آموزش علمی اختصاص داده شده است.
© انجمن علوم و عموم 2000-2021. همه حقوق محفوظ است.
