Hogyan Vezetett A Kapszaicin A 2021-Es Fiziológiai Nobel-Díjhoz

Nyelvünknek nincs receptora a chili ízére. Továbbá, a keserű nem határozza meg a chili ízét, egyszerűen “forró” nekünk, embereknek. A chili paprika fogyasztásakor tapasztalt íz az általuk okozott égő érzésnek köszönhető. Ezt az égő érzést egy kapszaicin nevű vegyület okozza.

A 2021-es fiziológiai vagy orvostudományi Nobel-díjat David Julius és Ardem Patapoutian közösen ítélték oda az érintés és a hőmérséklet receptorainak felfedezéséért. David Julius ezt a kapszaicin segítségével tette. Milyen típusú gyógyszer a kapszaicin?
A kapszaicin az a vegyület, amely a chilieknek “melegségét”adja. Ez egy csípős vegyület, amely égő érzést vált ki, különösen lenyeléskor. A Capsicum nemzetséghez tartozó összes capsicum fajta, chili és kapcsolódó borsfaj kapszaicint tartalmaz. A kapszaicin IUPAC neve 8-metil-N-vanillil-transz-6-nonenamid.

A kapszaicinról ismert, hogy fájdalomcsillapító vagy fájdalomcsillapító tulajdonságokkal rendelkezik, és aktiválhat bizonyos szenzoros neuronokat, amelyek információt közvetítenek az agy veszélyes természetéről. A kapszaicin segít a perifériás idegfájdalom csökkentésében is, ha a testfelületeken alkalmazzák.

Néhány érdekes tény a kapszaicinról
Tiszta formában a kapszaicin sötétvörös színű szilárd anyag.
Hideg vízben oldhatatlan.
A kapszaicin nagyon illékony vegyület, csípős szaggal.
A kapszaicin égő íze 100 000-ből legfeljebb 1 arányban mutatható ki.
A kapszaicin mérgező nitrogén-oxid-füstöket bocsát ki, amikor bomlásra hevítik.
A 2021-es fiziológiai Nobel-Díj…
A fiziológiai Nobel-díjat David Julius és Ardem Patapoutian közösen osztották meg 2021-ben. Megtisztelték őket a hőmérséklet és az érintés receptorainak felfedezéséért. Bármilyen interakció a körülöttünk lévő világgal lehetséges érzékszerveink, valamint a mögöttük lévő idegrostok teljes hálózata miatt. Ezek a kölcsönhatások elengedhetetlenek a környezettel kapcsolatos tudatosságunkhoz, általában az élethez. Ezek az érzések magukban foglalják az érintés és a hőmérséklet receptorait is. Lehet, hogy ezeket természetesnek vesszük mindennapi életünk során, de működésük messze nem egyszerű.

Kísérleteihez és kutatásaihoz David Julius kapszaicin-t használt. A kapszaicin különleges tulajdonságai segítettek neki azonosítani egy érzékelőt a bőrben lévő idegvégződésekben, amely reagál a hőérzetre. Másrészt Ardem Patapoutian felfedezte az érzékelők új osztályát nyomásérzékeny cellákkal. Ezek az érzékelők jelen vannak a bőrben és a belső szervekben, és lehetővé teszik a szervezet számára, hogy reagáljon a mechanikai ingerekre. A kapszaicin égő érzése
A kapszaicin valójában nem “égeti” a sejteket vagy a test szöveteit. Egyszerűen az agyunk “égő érzést” vagy a termikus hatásokat érzi. A kapszaicin által aktivált fájdalomrendszer mindenütt jelen van a testben, így érezzük ezt a hő vagy tűz érzékelését. Ez az oka annak, hogy az ujjaid” égnek”, miután puszta kézzel szeleteltél néhány chilit.

A kapszaicin aktiválja a bőrben jelen lévő receptorokat, amelyek reagálnak a hőérzetre, így égő érzéshez vezetnek. Az úgynevezett “nocireceptorok” ezek a receptorok reagálnak a hőmérsékletre, mechanikai ingerekre és bizonyos vegyi anyagokra. A kapszaicin stimulálja a mérsékelt hő által okozott stimulációért felelős receptorokat. Ez a mérsékelt melegség érzését is elküldi az egész testben. Alapvetően a kapszaicin intenzív, meleg inger jelét küldi az emberi agynak, ezáltal égő érzést okozva.
Hogyan alkalmazta David Julius a kapszaicin-t
Érdekes módon David Julius inspirációt kapott arra, hogy a kapszaicint kutatási anyagként használja, miközben a “chilies and peppers” szakaszban egy szupermarketben egy kocsit nyomott.

Az 1990-es években Julius és kollégái, akik a San Francisco-i Kaliforniai Egyetemen dolgoznak, kutatásokat és kísérleteket végeztek a kapszaicin receptorainak megtalálására a szervezetben. Ezt úgy tették, hogy elkülönítették az érzékszervi vételhez kapcsolódó gének különböző DNS-töredékeit, következésképpen létrehoztak egy DNS-könyvtárat.

A DNS-könyvtár olyan DNS-szekvenciák gyűjteménye, amelyek genetikai vizsgálatokhoz használhatók. Ezeket a DNS-fragmentumokat különböző vektorokban, például baktériumokban klónozzák, hogy több példányt generáljanak a tudósok számára, hogy később dolgozzanak. A tudósok ezután észlelhetik és elkülöníthetik azokat a töredékeket, amelyekkel dolgozni akarnak.

David Julius és csapata ezután olyan sejteket vett be, amelyek általában nem reagálnak a kapszaicinre, és egyenként fejezték ki a különböző DNS-fragmenseket, amelyek géneket tartalmaznak, amelyek különböző receptorokhoz vannak kódolva ezekben a sejtekben. A sejteket ezután fokozatosan kapszaicinnek tették ki. A kutatók megjegyezték, hogy a kapszaicin stimulálta-e ezeket a sejteket.

Ezeken a kísérleteken keresztül azonosítottak egy gént, amely kódolja a TRPV1 nevű fehérjét. Ez a fehérje, amely jelen van a neuronok sejtmembránjában, egy ioncsatorna, amely “megnyitja kapuit”, hogy az ionok (főleg nátrium) belépjenek az idegsejtbe. Ez az ionok beáramlása stimulálja az idegsejteket, ezáltal égő érzést okoz. Egy másik kísérlet arra a következtetésre jutott, hogy az egerek, amelyek nem rendelkeznek a fehérje génjével, ellenállnak a forró paprika érzésének.

Néhány évvel később David Julius és társ-Nobel-díjas Ardem Patapoutian külön-külön találtak egy hasonló csatornát, a TRPM8-at, amely segít hidegnek érezni magunkat, mint a mentol érzése. Tehát, valamint egy sor más receptorok, TRPV1 és TRPM8 segít érzékelni a hőmérsékletet, és kiváltja a fájdalmat, hogy okozza a szélsőséges hő vagy hideg.

Utolsó Szó
Lehet, hogy nem vesszük észre a különféle érzések érzékelését, amelyeket tapasztalunk, de ezek határozzák meg minket “élőnek”. Valami olyan egyszerű, mint a chili-ban található vegyület (bár nem mindannyian tudjuk kezelni a hőt), a testünkben jelen lévő receptorok működési mechanizmusának felfedezésére használták. Néha a leglátványosabb felfedezések a legkevésbé valószínű (de leginkább ízletesek!) helyért.

Javasolt Olvasás

Vélemény, hozzászólás?