4 октября стали известны имена лауреатов Нобелевской премии по физиологии и медицине за 2021 год. Престижную награду в этом году получили профессор Калифорнийского университета Дэвид Джулиус и профессор Исследовательского института Скриппса Ардем Патапутян за открытие, проливающее свет на процесс восприятия и интерпретации человеческим организмом тепла, холода и прикосновений.

На сайте Нобелевского комитета размещена информация о данной работе и причинах, по которой ее авторы стали лауреатами премии в этом году. Согласно пресс-релизу, открытия Джулиуса и Патапутяна объясняют молекулярные основы восприятия человеком тепла, холода и прикосновений, которые позволяют ему взаимодействовать с внешней и внутренней средой. В сообщении также говорится, что данное исследование открывает нам одну из тайн природы, ведь раньше не было понимания, как происходит преобразование в электрические импульсы тех сигналов, которые наш организм получает извне, будь то температура или механическое давление.

Профессор Джулиус еще в конце 90-х изучал химическое соединение капсаицин, содержащееся в перце чили, и вызывающее жжение при контакте с кожными покровами. В ходе работы ученый открыл рецептор капсаицина TRPV1, который провоцирует боль при соприкосновении с горячим.

Рецептор капсаицина TRPV1 активируется в клетках в момент контакта кожи с чем-то, имеющим высокую температуру. Это открытие положило начало новым исследованиям, в результате которых были обнаружены и другие рецепторы, чувствительные к температурам. Например, при участии Джулиуса и Патапутяна был открыт рецептор TRPM8, который активируется при контакте с холодом, например ментолом.

Позднее Патапутян разрабатывал тему молекулярных сенсоров, реагирующих на прикосновение и давление, в результате чего обнаружил рецепторы осязания Piezo1 и Piezo2, возбуждающиеся при приложении механической силы к чувствительным нейронам кожи. Кроме того, удалось доказать, что Piezo2 отвечает за ощущение положения тела в пространстве.

Исследования показали, что рецепторы осязания контролируют многие важные процессы организма: дыхание, поддержание артериального давления, контроль мочевого пузыря. Терморецепторы также играют важную роль в физиологических процессах, связанных с терморегуляцией и восприятием боли.

Данные открытия легли в основу новых методик лечения заболеваний, в том числе хронической боли.