Pesquisadores da Universidade de Michigan descobriram a proteína responsável pela sensação de frio
Pesquisadores da Universidade de Michigan identificaram a proteína que permite aos mamíferos sentir frio, preenchendo uma lacuna de conhecimento de longa data no domínio da biologia sensorial. Saiba mais aqui!
Estas novas descobertas poderão ajudar a desvendar a forma como sentimos e sofremos com o frio no inverno e porque é que alguns doentes sentem o frio de forma diferente em condições de doença específicas.
Shawn Xu, neurocientista e professor do Instituto de Ciências da Vida da Universidade de Michigan e um dos autores da nova investigação.
Vários estudos encontraram as proteínas que detectam temperaturas quentes, mornas e até frias - mas os autores deste estudo dizem que não conseguiram confirmar o que detecta temperaturas abaixo de cerca de 15 ºC, até então.
Estudos anteriores e atuais: as descobertas
Em um estudo de 2019, investigadores do laboratório de Xu descobriram a primeira proteína receptora de detecção de frio em Caenorhabditis elegans, uma espécie de verme milimétrico que o laboratório estuda como um sistema modelo para entender as respostas sensoriais.
Uma vez que o gene que codifica a proteína de C. elegans é evolutivamente conservado em muitas espécies, incluindo ratos e seres humanos, essa descoberta forneceu um ponto de partida para verificar o sensor de frio em mamíferos: uma proteína chamada GluK2 (abreviatura de Glutamate ionotropic recetor kainate type subunit 2).
Para este último estudo, uma equipa de investigadores do Instituto de Ciências da Vida e da Faculdade de Letras, Ciências e Artes da Universidade de Michigan (U-M) testou a sua hipótese em ratinhos aos quais faltava o gene GluK2 e que, por conseguinte, não podiam produzir quaisquer proteínas GluK2.
Através de uma série de experiências para testar as reações comportamentais dos animais à temperatura e a outros estímulos mecânicos, a equipa descobriu que os ratos respondiam normalmente a temperaturas quentes, mornas e frias, mas não mostravam qualquer resposta ao frio nocivo.
O GluK2 encontra-se principalmente nos neurónios do cérebro, onde recebe sinais químicos para facilitar a comunicação entre os mesmos. Mas também se expressa nos neurónios sensoriais do sistema nervoso periférico (fora do cérebro e da espinal medula).
Bo Duan, professor associado de biologia molecular, celular e do desenvolvimento da U-M e coautor do estudo.
Embora o GluK2 seja mais conhecido pelo seu papel no cérebro, Xu especula que este papel de sensor de temperatura pode ter sido um dos objetivos originais da proteína. O gene GluK2 tem parentes em toda a árvore evolutiva, remontando às bactérias unicelulares.
Para além de preencher uma lacuna no puzzle da detecção da temperatura, Xu acredita que a nova descoberta pode ter implicações para a saúde e o bem-estar humanos. Os doentes com cancro que recebem quimioterapia, por exemplo, têm frequentemente reações dolorosas ao frio.
The structure of the kainate receptor GluK2 subtype in its desensitized state is reported https://t.co/Vk82Tz9s7h pic.twitter.com/I5WwzKkRRf
— Nature Portfolio (@NaturePortfolio) September 3, 2016
"Esta descoberta do GluK2 como sensor de frio nos mamíferos abre novos caminhos para compreender melhor porque é que os humanos têm reações dolorosas ao frio, e talvez até ofereça um potencial alvo terapêutico para tratar essa dor em doentes cuja sensação de frio é sobre-estimulada", afirmou Xu.
Esta investigação foi apoiada pelo National Institutes of Health. Todos os procedimentos realizados em ratos foram aprovados pelo Comité Institucional de Cuidados e Utilização de Animais e realizados de acordo com as diretrizes institucionais.
Referência da notícia:
Cai W., Zhang W., Zheng Q., et al. The kainate receptor GluK2 mediates cold sensing in mice. Nature Neuroscience (2024).