A két kutató a hőmérséklet érzékelésében és a tapintásban szerepet játszó receptorok felfedezéséért részesült az egyik legrangosabb tudományos elismerésben. David Julius és Ardem Patapoutian felfedezései előtt még megválaszolásra várt az az alapvető fontosságú kérdés, hogy miként válik elektromos impulzussá az idegrendszerben a hőmérséklet és a tapintás. "Valójában egy olyan jelenségről van szó, amely kulcsfontosságú a túlélésünkhöz, ennél fogva egy nagyon fontos és alapvető felfedezésről beszélhetünk" - fogalmazott a bejelentés során Perlmann.
"A mindennapi életünkben biztosra vesszük ezek (meleg, a hideg és a tapintás) érzékelését, de hogyan keletkeznek az idegi impulzusok a hőmérséklet és a nyomás észleléséhez? Ezt a kérdést válaszolták meg az idei Nobel-díjasok" - írták az illetékes bizottság indoklásában. David Julius molekuláris neurobiológus a chilipaprika csípős, égető érzést keltő alkotóelemét használta egy olyan szenzor azonosításához a bőr idegvégződéseiben, amely hőhatásra reagál.
Ardem Patapoutian molekuláris biológus, idegtudós pedig nyomásra érzékeny sejteket használt szenzorok egy olyan új osztályának felfedezésében, amelyek mechanikai stimulációra válaszolnak a bőrben és a belső szervekben. Ezen átütő felfedezések beható kutatásokat indítottak el, amelyek révén gyorsan bővültek arról szóló ismereteink, hogy az idegrendszer miként érzékeli a hőt, a hideget és a mechanikai ingereket - írták. "A kitüntetettek fontos hiányzó láncszemeket azonosítottak az érzékeink és a környezet közötti komplex kölcsönhatás megértésében" - tették hozzá.
Bővebben a felfedezésről
David Julius úgy vélte, előrelépést érhetnek el a kérdésben annak vizsgálatával, hogy a chilipaprikában található kapszaicin miként kelt égető érzést a szervezetben. Az 1990-es évek második felében a Kaliforniai Egyetem San Franciscó-i intézményében David Julius és kollégái "könyvtárat" hoztak létre a fájdalomra, a hőre és a tapintásra reagáló neuronokban kifejeződő génekkel egyező DNS-töredékek millióiból. Feltételezték, hogy a "könyvtár" tartalmaz olyan DNS-töredéket is, amely a kapszaicinra reagálni képes fehérjét kódolja. Hosszas kutatás után egyetlen gént találtak, amely érzékennyé tette a sejteket a kapsziacinra, további kísérleteik pedig felfedték, hogy ez a gén új ioncsatorna-fehérjét kódol. Az újonnan felfedezett kapsziacinreceptor a TRPV1 nevet kapta. A fehérje hőre való reagálásának képességét vizsgálva Julius arra is rájött, hogy hőérzékelő receptort fedezett fel, amely a fájdalmasnak érzékelt hőmérsékletekre aktiválódik.
A TRPV1 felfedezése áttörést jelentett a hőmérséklet érzékeléséért felelős további receptorok azonosításában. Egymástól függetlenül David Julius és Ardem Patapoutian mentolt használva azonosította a hideg által aktivált TRPM8 receptort, majd a TRPV1-hez és a TRPM8-hoz kapcsolódó további ioncsatornákat, amelyek különböző hőmérsékletekre reagálnak. Az viszont továbbra is tisztázásra várt, hogy az emberi szervezet miként érzékeli a tapintást és a nyomást.
5.-es biológiakvíz: hány veséje van egy embernek? – 10 kérdés az emberi testről
Ardem Patapoutian a kaliforniai Scripps Kutatóintézetben kollégáival először olyan sejteket azonosított, amelyek mérhető elektromos jelet adtak le, amikor az egyes sejteket mikropipettával "megbökték". Úgy vélték, hogy a mechanikai erő által aktivált receptor egy ioncsatorna, és következő lépésként azonosítottak 72 gént, amelyekről úgy gondolták, kódolhatja a keresett receptorokat. Végül találtak egy ilyen gént. Az új és teljesen ismeretlen mechanoszenzitív ioncsatorna a Piezo1 nevet kapta. Ezt követően felfedeztek egy második gént is, a Piezo2-t. Később az is kiderült, hogy a Piezo1 és a Piezo2 további fontos fiziológiai folyamatokat is szabályoz, többek közt a vérnyomást, a vizelési ingert és a lélegzést.
A díjazottakról
David Julius 1955-ben született New Yorkban. A Kaliforniai Egyetemen, Berkeleyben szerzett Phd-fokozatot, posztdoktori képzésre pedig a New York-i Columbia Egyetemre járt. 1989 óta San Franciscóban professzor, 2010 óta pedig a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) tiszteletbeli tagja. Ardem Patapoutian Bejrútban, Libanonban született 1967-ben. Fiatalon Los Angelesbe költözött, a Kaliforniai Műszaki Egyetemen (Caltech) szerzett Phd-fokozatot, és San Franciscóban végezte posztdoktori tanulmányait. 2000 óta a Scripps Kutatóintézet munkatársa.
Ez is érdekelhet
A díjazott kutatók egy aranymedált kapnak, valamint 10 millió svéd koronának, átszámítva mintegy 350 millió forintnak megfelelő pénzdíjon is osztoznak A pénzdíjat a Nobel-díj alapítója, az 1895-ben elhunyt Alfred Nobel svéd feltaláló hagyatékából biztosítják. Az orvosi-élettani Nobel-díj volt az első, amelyet az idei évben kiosztottak. Az elkövetkező napokban jelentik be a fizikai, kémiai, irodalom, béke- és közgazdasági Nobel-díj nyerteseit.
