Hoe ons lichaam precies in staat is om kou te voelen, bleef lange tijd vaag. Onderzoekers hebben daar nu verandering in gebracht.

Wanneer je je hand in een bak met ijsklontjes stopt, de deur uit stapt op een gure winterdag of een ‘sterk’ kauwgompje neemt, komt TRPM8 in actie. Dit eiwit in onze zenuwcellen opent zich namelijk als een poortje, waar een kou-signaal doorheen kan reizen richting de hersenen. Is dit signaal eenmaal aangekomen, dan merken we de lage temperatuur op.

Hoe TRPM8 van vorm verandert om het kou-signaal door te laten, was lange tijd een raadsel. Moleculair biologen van de UC San Francisco hebben dit nu weten te achterhalen.

Twee technieken

Het eiwit bevindt zich in het buitenste membraan van de zenuwcellen. Als wetenschappers het proberen te isoleren, heeft het de neiging uit elkaar te vallen – waardoor het lastig is om TRPM8 grondig te onderzoeken. Bovendien kunnen de meeste technieken eiwitten alleen in beeld brengen als ze in een vaste, stabiele vorm verkeren. Dit terwijl het voor deze studie juist belangrijk is om te zien hoe de vorm verandert.

Om dit proces toch in beeld te krijgen, hebben de moleculaire biologen twee technieken gecombineerd. (Voor de die hards: cryo-electron microscopy en hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry.)

Hieruit blijkt dat een specifiek deel van TRPM8 bij kou in een bepaalde positie komt waardoor een belangrijke helix (een spiraalvormige keten van aminozuren) in beweging komt. Een vetmolecuul schuift dan onder de helix om hem als een poortje open te houden. Het kou-signaal kan er vervolgens door.

Pijnklachten behandelen

Een goed uitgevoerde studie, vindt Joost Hoenderop. Als hoogleraar Moleculaire Nierfysiologie aan het Radboud UMC doet hij onder meer onderzoek naar TRP-kanalen zoals TRPM8. Hoenderop weet dat de moleculair biologen die deze studie uitvoerden belangrijke ontdekkingen hebben gedaan in dit vakgebied. Zo heeft David Julius ooit de nobelprijs gewonnen voor zijn ontdekking van TRPV1, een eiwit dat ons in staat stelt de pittigheid van eten te ervaren.  

Hoenderop legt verder uit waarom dit onderzoek zo belangrijk is. “Door goed te voelen of iets te heet of te koud is, kunnen we ons terugtrekken en schade zoals brandwonden of juist een onderkoeling voorkomen. Goed inzicht in hoe temperatuursensatie werkt helpt bij het behandelen van pijnklachten en aandoeningen waarbij het temperatuurgevoel verstoord kan zijn.”

Bronnen: Nature, University of California – San Francisco via EurekAlert!

Beeld: Shutterstock