Phát hiện cơ thể người có hai 'hệ thống dò nhiệt' riêng biệt

2 giờ trướcBài gốc

Lạnh buốt và lạnh rùng mình là hai kiểu lạnh khác nhau?

Tại sao cùng là "lạnh" nhưng cơ thể lại phản hồi theo những cách khác nhau đến vậy? Một nghiên cứu đột phá mới đây từ Viện Thần kinh học (IN) - cơ quan hợp tác giữa Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Tây Ban Nha (CSIC) và Đại học Miguel Hernández (UMH) - đã đưa ra lời giải đáp.

Các nhà khoa học phát hiện ra rằng cơ thể không sử dụng một cơ chế duy nhất để phát hiện cái lạnh. Thay vào đó, làn da và các cơ quan nội tạng của chúng ta sở hữu những "cảm biến phân tử" hoàn toàn riêng biệt.

Khám phá này không chỉ thay đổi cách chúng ta hiểu về cân bằng nhiệt cơ thể mà còn mở ra hy vọng mới cho việc điều trị các bệnh lý liên quan đến rối loạn nhạy cảm nhiệt.

Sự phân tách phân tử: TRPM8 trên da và TRPA1 trong nội tạng

Trước đây, người ta thường cho rằng cơ chế cảm nhận nhiệt độ là đồng nhất trên toàn bộ cơ thể. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu do Giáo sư Félix Viana dẫn đầu đã chứng minh rằng đây là một hệ thống phân tầng phức tạp.

Theo kết quả công bố trên tạp chí Acta Physiologica, chìa khóa nằm ở các kênh ion, những cánh cổng siêu nhỏ trên màng tế bào thần kinh cho phép cơ thể phản ứng với các kích thích môi trường.

Tại bề mặt da, "nhân vật chính" đảm nhận vai trò dò nhiệt là kênh ion TRPM8. Đây là cảm biến chuyên biệt được thiết lập để nhận diện sự sụt giảm nhiệt độ từ môi trường bên ngoài. Nó đóng vai trò như một hệ thống cảnh báo sớm, kích hoạt các hành vi phòng vệ (như mặc thêm áo hoặc tìm nơi trú ẩn) để bảo vệ cơ thể trước tác động của thời tiết.

Ngược lại, bên trong cơ thể, cụ thể là ở các cơ quan như phổi và dạ dày - hệ thống lại dựa vào một cảm biến phân tử khác gọi là TRPA1. Sự khác biệt này giải thích tại sao cảm giác lạnh trên da thường mang tính cảnh báo và cục bộ, trong khi cái lạnh bên trong nội tạng lại liên quan mật thiết đến các chức năng sinh lý sâu hơn và điều tiết nội môi.

Giáo sư Félix Viana giải thích: “Làn da được trang bị các cảm biến cụ thể để thích ứng với hành vi phòng thủ môi trường. Trong khi đó, việc phát hiện lạnh bên trong cơ thể lại phụ thuộc vào các mạch cảm giác và thụ thể phân tử khác nhau, phản ánh vai trò sinh lý của chúng trong việc điều chỉnh nội tạng”.

Bằng chứng từ dây thần kinh phế vị và các thí nghiệm di truyền

Để củng cố giả thuyết này, các nhà nghiên cứu đã thực hiện các thí nghiệm so sánh trực tiếp giữa hai hệ thống dẫn truyền thần kinh chính: dây thần kinh sinh ba (truyền thông tin cảm giác từ da và bề mặt đầu) và dây thần kinh phế vị (kết nối cảm giác chính giữa não và các cơ quan nội tạng như phổi và đường tiêu hóa).

Sử dụng kỹ thuật hình ảnh canxi và ghi chép điện sinh lý, nhóm nghiên cứu đã theo dõi hoạt động của các neuron trong thời gian thực khi chúng tiếp xúc với nhiệt độ thấp. Để xác định chính xác vai trò của từng kênh ion, họ đã sử dụng các loại thuốc đặc hiệu để ức chế lần lượt TRPM8 hoặc TRPA1.

Kết quả quan sát được rất rõ ràng: các neuron từ dây thần kinh phế vị (nội tạng) phản ứng mạnh với cái lạnh thông qua kênh TRPA1; trong khi các neuron sinh ba (da) lại phụ thuộc chủ yếu vào TRPM8.

Bằng chứng thuyết phục nhất đến từ việc nghiên cứu trên những con chuột biến đổi gen bị thiếu hụt một trong hai loại cảm biến này. Kết hợp với phân tích biểu hiện gen, các nhà khoa học xác nhận rằng việc cảm nhận nhiệt độ được điều chỉnh một cách tinh vi để phù hợp với chức năng cụ thể của từng loại mô.

Katharina Gers-Barlag - tác giả chính của nghiên cứu - cho biết: “Phát hiện của chúng tôi bộc lộ một cái nhìn phức tạp và sắc thái hơn về cách các hệ thống cảm giác trong các mô khác nhau mã hóa thông tin nhiệt. Điều này mở ra những hướng đi mới để nghiên cứu cách các tín hiệu này được tích hợp và cách chúng có thể bị thay đổi trong các tình trạng bệnh lý, chẳng hạn như một số bệnh lý thần kinh khiến độ nhạy cảm với cái lạnh bị gián đoạn".

Nghiên cứu này là một phần của dự án quốc tế quy mô lớn được tài trợ bởi Chương trình Khoa học Biên giới Con người (HFSP). Mục tiêu xa hơn của nhóm là tìm hiểu nền tảng phân tử của cảm giác lạnh ở các loài sinh vật đã thích nghi với môi trường nhiệt độ cực đoan.

Hiểu rõ sự khác biệt giữa "cái lạnh bên ngoài" và "cái lạnh bên trong" không chỉ thỏa mãn trí tò mò về sinh học mà còn là bước đệm quan trọng để y học can thiệp vào các chứng đau mãn tính do nhiệt hoặc các rối loạn điều tiết thân nhiệt ở bệnh nhân mắc bệnh thần kinh.

Bùi Tú

Nguồn Một Thế Giới : https://1thegioi.vn/phat-hien-co-the-nguoi-co-hai-he-thong-do-nhiet-rieng-biet-242828.html