Naukowcy znaleźli "pokrętło", którym można regulować temperaturę ciała. To przełom
Japońscy naukowcy odkryli neurony odpowiedzialne za regulację temperatury ssaków. To bardzo ważne odkrycie, bo daje nadzieję na skuteczniejsze sposoby leczenia hipotermii, udaru cieplnego i otyłości.
Naukowcy Uniwersytetu Nagoya w Japonii dokonali identyfikacji neuronów współodpowiedzialnych za regulację temperatury ciała ssaków. Badacze skupili się na neuronach w polu przedwzrokowym podwzgórza, które ich zdaniem mogą odpowiadać za reakcje m.in. na zmiany temperatury otoczenia.
Badanie przeprowadzono na szczurach i polegało na tym, że wystawiano je na działanie różnych temperatur. Było to odpowiednio: 4, 24 i 36 stopni Celsjusza przy założeniu, że optymalna dla tego gatunku temperatura zewnętrzna wynosi 28 stopni. Okazało się, że neurony EP3 aktywują się przy wysokich dla szczurów temperaturach.
Po zidentyfikowaniu obwodów odpowiedzialnych za aktywację układu współczulnego w zakresie temperatury, naukowcy zaczęli sztucznie je stymulować. Efekt był taki, że aktywacja neuronów EP3 powodowała obniżenie temperatury ciała, a ich hamowanie prowadziło do wzrostu. Kluczowy okazał się tu kwas gamma-aminomasłowy (GABA) – czyli główny neuroprzekaźnik hamujący przewodnictwo w układzie nerwowym ssaków.
Profesor Nakamura, naukowiec stojący na czele zespołu badawczego twierdzi, że opracowanie technologii sztucznej stymulacji neuronów odpowiedzialnych za termoregulację organizmu może prowadzić do skutecznego leczenia hipotermii, udaru słonecznego, a także otyłości. Tę ostatnią moglibyśmy leczyć poprzez utrzymywanie wyższej temperatury ciała, sprzyjającej zwiększonej przemianie materii. Naukowiec uważa, że wspomniana metoda może okazać się również przydatna w związku z globalnym ociepleniem i przyczynić się do opracowania strategii przetrwania w gorącym klimacie.
Jak ludzki organizm kontroluje temperaturę ciała?
Utrzymanie stałej temperatury ciała to jeden z kluczowych elementów zapewnienia tzw. homeostazy, czyli regulacji stałości środowiska wewnętrznego organizmu. Podręczniki biologicznych podstaw zachowania ludzi i zwierząt porównują homeostazę w zakresie temperatury do termostatu, który reaguje na zmiany otoczenia. Utrzymanie stałej temperatury to jeden z kluczowych wydatków energetycznych organizmu i pochłania znacznie więcej energii niż wszystkie nasze aktywności w ogólności.
Ssaki należące do organizmów stałoocieplnych utrzymują wyższą temperaturę organizmów niż panująca na zewnątrz. Gdy ta ostatnia rośnie, uruchamiany jest proces schładzania. U ludzi jest on oparty głównie na parowaniu poprzez wytwarzanie potu. Z kolei radykalne podwyższenie temperatury ciała osiągamy poprzez skurcze mięśni, które odczuwamy jako dreszcze. Zmniejsza się również dopływ krwi do skóry, ograniczając jej chłodzenie.
W procesie regulacji temperatury ciała ważny jest tzw. punkt nastawczy – to wartość temperatury, którą organizm ustawia na naszym wewnętrznym termostacie. Zmienia się ona np. wtedy, gdy rozpoczyna się walka układu immunologicznego z chorobą – dlatego jednym z objawów jest gorączka. Stała temperatura wynosząca około 37 stopni Celsjusza, to dla ssaków korzyść ewolucyjna. Zwierzę o ciepłych mięśniach może szybciej uciekać i wolniej się meczy.
Układ odpowiedzialny za termoregulację identyfikuje się w naszym mózgu w podwzgórzu. To właśnie pole przedwzrokowe podwzgórza, wspomniane w badaniu Japończyków, jest odpowiedzialne za przesył sygnałów do jądra szwu kontrolującego dreszcze, pocenie się, dopływ krwi.
