Istraživači otkrivaju da keratinociti kože učestvuju u osećaju tople

Istraživači otkrivaju da keratinociti kože učestvuju u osećaju tople

Senzorni neuroni igraju ključnu ulogu u percepciji „vrućeg“ i „hladnog“. Oni izražavaju grupu jonskih kanala koji se nazivaju termoosetljivi TRP kanali. Na primer, TRPV1 (aktiviran iznad 43°C) i TRPM8 (aktiviran ispod 29°C) šalju „vruće“ i „hladne“ informacije u naš mozak, respektivno, za šta je dodeljena Nobelova nagrada za fiziologiju ili medicinu 2021.

Međutim, TRPV3, koji se aktivira toplim temperaturama (32–39 ° C), retko se detektuje u senzornim neuronima, ali je obilno izražen u keratinocitima kože. Iako je predložen koncept da ne samo senzorni neuroni već i keratinociti kože osećaju temperaturu, postojala je velika kontroverza. Takođe nije zaključeno da li je odgovor TRPV3 u epidermalnom tkivu u stanju da se prenese u mozak i izazove temperaturni osećaj.

U ovoj studiji, istraživačka grupa se fokusirala na TMEM79, protein koji se eksprimuje u keratinocitima kože sličnim TRPV3, ali čija funkcija nije dobro shvaćena, kako bi istražila funkciju TRPV3. Istraživanje je objavljeno u časopisu Nature Communications.

Prvo, istraživačka grupa je prekomerno eksprimirala TRPV3 i TMEM79 u ćelijama HEK293T i ispitala trenutne odgovore posredovane TRPV3. Otkrili su da su struje posredovane TRPV3 bile manje u ćelijama koje ko-eksprimiraju TMEM79 i TRPV3 nego u ćelijama koje eksprimiraju samo TRPV3. Ovaj rezultat ukazuje da TMEM79 smanjuje struje posredovane TRPV3.

Zatim je istraživačka grupa napravila miševe sa nedostatkom TMEM79 i ispitala ponašanje zavisno od temperature koristeći Thermal Gradient Ring sa oblikom krofne. Kada su napravili gradijent temperature poda od 10 do 45°C u uslovima sobne temperature od 25°C, miševi divljeg tipa su preferirali oko 30,4°C. Dok su miševi sa nedostatkom TMEM79 brzo prešli na topliju temperaturu od 34,4 ° C. Ovo sugeriše da na temperaturni osećaj miša utiču promene u TRPV3 posredovanim strujama u koži nakon gubitka TMEM79. TRPV3 posredovane struje su zaista bile veće u keratinocitima kože kojima nedostaje TMEM79 nego kod miševa divljeg tipa.

Ovo pokazuje da je TMEM79 inhibirao struje posredovane TRPV3 u normalnom stanju i da su struje posredovane TRPV3 povećane bez TMEM79.

Konačno, istraživačka grupa je ispitala kako koekspresija TRPV3 i TMEM79 uzrokuje smanjenje struja posredovanih TRPV3 u keratinocitima kože. TRPV3 proteini koji se normalno eksprimiraju u plazma membrani pomereni su u citosolni prostor nakon ko-ekspresije TMEM79. Drugim rečima, smanjenje količine TRPV3 proteina na plazma membrani smanjilo je struje posredovane TRPV3.

Pored toga, otkriveno je da su proteini TRPV3 preneti u lizozome sa TMEM79, nakon čega je usledila degradacija TRPV3, što je u skladu sa smanjenjem ukupnih proteina TRPV3 u ćeliji nakon ko-ekspresije TMEM79. Štaviše, istraživačka grupa je otkrila da TRPV3 pravi fizički kompleks sa TMEM79 na plazma membrani.

Istraživačka grupa je zaključila da se temperaturna osetljivost kože kontroliše regulacijom količine proteina TRPV3 nakon vezivanja sa TMEM79 u keratinocitima kože. Ovi rezultati stavljaju tačku na dugogodišnju kontroverzu u vezi sa mogućim učešćem keratinocita kože u detekciji temperature. Ovo bi moglo dovesti do razvoja načina za kontrolu našeg temperaturnog osećaja regulacijom funkcije TRPV3 ili TMEM79.