Mégsem Karikó Katalin, hanem két molekuláris biológus kutató kapta az idei orvosi Nobel-díjat

A hőmérséklet és a tapintás érzékeléséért felelős receptorok felfedezéséért az amerikai David Julius és Ardem Patapoutian kapja az idei orvosi-élettani elismerést.

David Julius és Ardem Patapoutian amerikai tudósok a hőmérséklet- és tapintás-, érintésérzékelő receptoraink működési mechanizmusának felfedezésért kapják az orvosi-élettani Nobel-díjat, miközben sokan várták Karikó Katalin és Drew Weissman elismerését. Mint az indoklásban olvasható, természetesnek vesszük, hogy érezzük a meleget, hideget és azt, ha megérintünk valamit: ez alapvetően szükséges túlélésünkhöz. A két tudós azt válaszolta meg, hogy ezek az ingerek hogyan válnak bennünk érzetekké. David Julius kapszaicint - ez a vegyület okozza a csilipaprika csípősségét - használt arra, hogy azonosítsa az idegvégződésekben azokat a receptorokat, amelyek a hőre reagálnak. Ardem Patapoutian nyomásérzékeny sejteket használt, hogy a receptorok új osztályát fedezze fel, amelyek a bőrben és a belső szervekben a mechanikai ingerekre válaszolnak.

Ha egy szép nyári napon sétálunk a fűben, érezzük a meleget és a fűszálak élét a talpunk alatt, de még a szelet is: a hőmérséklet, az érintés és a mozgás érzékelése - a látás, a hallás és a szaglás mellett - alapvető fontosságú ahhoz, hogy alkalmazkodni tudjunk környezetünkhöz. A díjazottak alapvető fontosságú hiányzó láncszemeket azonosítottak ahhoz, hogy megértsük, milyen kölcsönhatás van az érzékelésünk és a környezet között. A XVII. században René Descartes még úgy képzelte, egyfajta szálak teremtenek összeköttetést a bőrünk és az agyunk között: ha tűzbe lépünk, ezek mechanikai úton jeleznek az agynak.

Későbbi kutatások tárták fel azoknak a speciális érzékelő idegsejteknek a létezését, amelyek jelzik környezetünk változásait. Joseph Erlanger és Herbert Gasser 1944-ben kapott Nobel-díjat, mert felfedezték a különböző érzékelő idegrostokat, amelyek a különböző ingerekre reagálnak, például meg tudják különböztetni a fájdalmas és kellemes érintést. Azóta egyre bővült tudásunk arról, hogy milyen magas fokon speciálódtak az idegsejtjeink arra, hogy például tapintáskor a különböző felületeket meg tudjuk különböztetni, hogy a forróságot vagy a kellemes meleget megfelelően érzékeljük. A nagy kérdés David Juliusra és Ardem Patapoutianra maradt: megválaszolni, hogyan alakulnak át a hő- és mechanikai ingerek elektromos impulzusokká az idegrendszerben.

David Julius a San Francisco-i Kaliforniai Egyetemen a 90-es évek vége felé kezdte vizsgálni azt, hogy a kapszaicin milyen módon okozza az égető érzést, ha csípős csilipaprikát eszünk. Julius és munkatársai DNS-töredékek millióit katalogizálták, míg végül kiderült, melyik az, amely azt a fehérjét kódolja, amely kémiai reakcióba lép a kapszaicinnal. Azonosították azt a receport, amely e vegyület érzékeléséért felelős, ezt TRPV1-nek nevezték el. Ezekben és más receptorokban - például látáskor is - az inger hatására ioncsatornák nyílnak meg, ami elektromos impulzusok kialakulásához vezet. További vizsgálatkor kiderült, hogy a TRPV1 felelős azért, ha a hőt fájdalmasnak érezzük: ez a forradalmi áttörés további hőérzékelő receptorok felfedezéséhez vezetett David Julius és Ardem Patapoutian egymástól függetlenül a mentol segítségével felfedezték a TRPM8 receptort, amelyet a hideg aktivál.

Ardem Patapoutian, aki a Scripps Research-nél dolgozik La Jolla-ban (California), azokat a receptorokat is szerette volna azonosítani munkatársaival, amelyek a nyomásra érzékenynek. Ők 72 gént azonosítottak, amelyek a lehetséges receptort kódolják. Ezeket sorban inaktiválták, míg kiderült, melyik semlegesítésének következtében váltak érzéketlenné a receptorok az érintésre. A Piezo1 és a Piezo2 (piezo görögül érintés) receptorokat a sejthártyára gyakorolt nyomás aktiválja, ekkor nyílnak ki az ioncsatornák. Ezek felelősek azért, hogy érezzük testrészeink helyzetét és mozgását (proprioception), és az olyan fiziológiai folyamatokért, mint a vérnyomás, izzadás, hugyhólyag szabályozása. A proprioception nevű érzékelésnek köszönhető, hogy tudunk számítógépezni anélkül, hogy a állandóan a billentyűzetet néznénk, illetve tud járni anélkül, hogy folyamatosan figyelni kelljen lábunk helyzetét.