San Francisco Frontiers - Ripresa in azione la proteina che ci fa percepire il freddo

Ripresa per la prima volta in azione la proteina responsabile della percezione del freddo, Trpm8, la stessa che si 'accende' quando tocchiamo il ghiaccio o avvertiamo la sensazione rinfrescante del mentolo. Il risultato è stato ottenuto dai ricercatori dell'Università della California a San Francisco guidati dal fisiologo statunitense David Jay Julius, che nel 2021 ha vinto il Premio Nobel per la Medicina per la scoperta di un'altra proteina che percepisce il calore e il piccante. I risultati dello studio, pubblicati su Nature, potranno aprire la strada a nuove terapie contro il dolore scatenato dal freddo in una condizione di ipersensibilità del sistema nervoso nota come allodinia da freddo. La funzione di Trpm8 era nota da tempo, ma finora nessuno era riuscito a catturare la sua struttura molecolare durante la risposta al freddo. Questo perché la proteina forma un canale che è normalmente integrato nella membrana esterna delle cellule nervose e tende a disgregarsi quando viene isolata. Inoltre, la maggior parte dei metodi di imaging riesce a visualizzare la struttura della proteina solo se è bloccata, immobile, impendendo così di osservare dinamicamente le strutture intermedie che si formano mentre si attiva e cambia forma. Il team di Julius ha risolto questo problema visualizzando TRPM8 mentre era ancora incorporata nelle membrane prelevate dalle cellule. Lo ha fatto usando due tecniche di imaging: la criomicroscopia elettronica, che ha permesso di scattare istantanee 3D della proteina bloccata nella sua configurazione attivata dal freddo, e poi la spettrometria di massa con scambio idrogeno-deuterio, una tecnica più dinamica che ha consentito di tracciare la proteina in tempo reale evidenziando le parti che si muovono e si flettono al variare della temperatura ambientale. Lo studio indica che il freddo stabilizza una regione specifica di Trpm8, innescando un cambiamento strutturale che consente a una molecola lipidica di inserirsi nel canale mantenendolo aperto per prolungare il segnale del freddo. La ricerca ha inoltre permesso di rispondere anche a una domanda evolutiva: confrontando la versione umana della proteina con quella degli uccelli (molto meno sensibili al freddo rispetto ai mammiferi), i ricercatori sono stati in grado di individuare quali caratteristiche di TRPM8 sono specificamente responsabili della percezione del freddo.

G.Allen--SFF