Нобеловата награда за физиология или медицина за 2021 г. бе оповестена на 4 октомври от генералния секретар на Нобеловия комитет и Нобеловия комитет за физиология или медицина проф. Томас Перлман.
Отличието бе присъдено на Дейвид Джулиъс и Ардем Патапутиян за техните изследвания върху рецепторите за температура и допир.
Дейвид Джулиъс е роден на 4 ноември 1955 г. в Ню Йорк сити в семейство на руски евреи. Той защитава своята докторска работа в Калифорнийския университет в Бъркли. Джулиъс започва научна кариера в Калифорнийския университет в Сан Франциско през 1989 г. В своята лаборатория през 1997 г. той успява да характеризира и клонира TRPV1 (мембранен канал в мембраната на свободните нервни окончания), на който въздейства капсицинът, изолиран от лютите чушки и предизвиквщ „парене“. Установява, че TRPV1 възприема болезнената топлина. TRPV1 принадлежи към голямата фамилия TRP (transient receptor potencial) катионни канали. Той също така клонира и характеризира два други члена на тази фамилия – TRPM8 и TRPA1, доказва, че ментолът и хладът въздействат върху TRPM8, а маслото от горчицата (алил изотиоцианат) оказва влияние върху TRPA1. Тези резултати показват, че TR-мембранните канали разпознават различните температурни стойности и химичните съединения, които причиняват подобно чувство – паренето (капсицинът от лютите чушки) посредством TRPV1, и чувството на хлад и свежест (ментолът) чрез TRPM8. Ученият има приноси при изследването на ноцицепцията (възприемането на болката), като установява токсини, които модулират болковите канали като TRPV1.
В мембраната на свободните нервни окончания, които възприемат температурните стойности, има 6 термосензитивни TRP канални протеина, които възприемат различните температурни стойности: ANKTM1 – 0 – 17°, TRPM8 – 17 – 25° (ментол), TRPV4 – 25 – 28°, TRPV3 – 28 – 33°, TRPV1 – 33 – 42° (капсицин) и TRPV2 – 42 – 50°.
Соматосензорните рецептори са пет основни групи: механорецептори, терморецептори, болкови рецептори, хеморецептори и проприоцептори. Механорецепторите в кожата са капсулирани и некапсулирани. Свободните нервни окончания са некапсулираните дендрити (периферните израстъци) на сетивните неврони. Тези сетивни окончания възприемат болка, температура, лек допир или докосване. Хората вероятно имат 10 вида от неврони, които възприемат лек допир и характеризират посоката на допира, с какво се осъществява, с каква скорост, лек или силен допир.
Ардем Патапутиян е роден на 2 октомври 1967 г. в Бейрут, Ливан, в арменско семейство. Той емигририра през 1986 г. в САЩ и става американски гражданин. Получава BS в Калифорнийския университет в Лос Анджелис през 1990 г. и PhD в Калифорнийския технологичен институт. В последствие работи в Калифорнийския университет в Сан Франциско. От 2014 г. е изследовател в Медицинския институт Хауард Хюг. Той изследва рецепторите за температура и допир. Получената информация се прилага за лечение на редица болести, включително хроничната болка. Той установява молекулната основа на допира. Установява, че ако се инактивира генът на един интегрален мембранен канал, аксоните на някои сетивни неврони стават нечувствителни на допир. Този мембранен протеин е наречен Piezo1, от гръцката дума за болка. Протеинът се кодира от гена PIEZO1. В последствие бе доказано съществуването и на Piezo2, като той е по-съществен за чувството за допир и тактилната болка. Последният се кодира от гена PIEZO2. Бе установено, че тези канални протеини участват и във физиологичните процеси на кръвното налягане, дишането и контрола на пикочния мехур. Piezo2 е мембранен протеин, чиято молекула преминава 114 пъти през мембраната на сетивното нервно окончание. Този протеин се намира в тъкани, които възприемат физическо докосване, както и в клетките на Меркел, с които възприемаме лек допир. При лек допир на кожата Piezo2 се активира както в мембраната на свободното нервно окончание, така и в мембраната на клетките на Меркел. Патапутиян казва, че вътрешните органи също са подложени на механични въздействия, където Piezo1 има роля, също така и в сърдечно-съдовата система. Механорецепцията, посредством Piezo1 и Piezo2, участва в разширяването и опъването на стомаха, пикочния мехур, насищането, стомашно-чревната функция и други. Приема се също така, че Piezo2 в белите дробове има роля за регулация на дишането.
Откритията на Дейвид Джулиъс и Ардем Патапутиян дават възможност да разберем как горещината, студът и механичните сили могат да доведат до формирането на нервни импулси, които ни позволяват да възприемаме и да се адаптираме към околната среда. Тези познания ще позволят лечението на редица болестни състояния.
Вие сте в: Начало // Всички публикации // Отличие за откриване на рецептори за температура и допир
Отличие за откриване на рецептори за температура и допир