O canal do frio da menta apanhado em movimento
A sensação gelada de uma pastilha de menta não depende de uma descida real da temperatura. Cientistas conseguiram agora observar, ao nível molecular, como o sensor de frio do corpo se abre e transforma esse estímulo numa mensagem para o cérebro.
O mecanismo, até aqui apenas inferido pelas sensações, mostra com maior precisão como surge o formigueiro fresco da menta e reforça o potencial desta via para novos tratamentos médicos.
Em várias imagens moleculares congeladas, o canal da membrana celular que faz a menta parecer fria surge no instante exacto em que se abre.
Ao seguir essas imagens, Hyuk-Joon Lee, da Universidade Duke, ligou as alterações na forma do canal ao sinal que o cérebro interpreta como frescura.
O que durante muito tempo foi deduzido apenas a partir da sensação passa agora a revelar-se como uma sequência de mudanças estruturais que termina com a abertura da porta.
Esta primeira observação detalhada explica onde começa o sinal refrescante da menta, embora os papéis distintos do frio e do mentol ainda precisem de ser melhor definidos.
A porta proteica que faz a menta parecer fria
Nos nervos da pele, da boca e da superfície ocular, o TRPM8 - uma porta proteica que detecta o frio - está integrado na membrana das células.
Entre cerca de 8 e 28 °C (46 a 82 °F), essa porta pode abrir-se e deixar entrar átomos carregados.
A entrada dessas cargas altera a voltagem da célula, convertendo um acontecimento local na membrana num sinal nervoso que se propaga.
Como o mesmo sensor funciona em diferentes tecidos, o ar frio, um rebuçado de menta e colírios podem accionar a mesma via.
Duas vias de abertura
O frio e o mentol - o composto da menta responsável pela sensação refrescante - chegam ao mesmo resultado final, mas por percursos diferentes dentro da proteína.
O arrefecimento altera sobretudo a abertura central do canal, onde uma passagem estreita se alarga o suficiente para os iões circularem.
O mentol liga-se a um local separado e desencadeia mudanças de forma que se propagam até essa abertura.
Esta separação ajuda a explicar porque é que a menta imita tão bem o frio, sem reproduzir todos os passos físicos de uma diminuição de temperatura.
A sensação fria da menta
O mentol não arrefece realmente os tecidos, mas o cérebro recebe na mesma uma mensagem que parece inequivocamente fria.
“O mentol é como um truque”, afirmou Lee. Como os nervos transmitem o mesmo tipo de mensagem eléctrica, o cérebro não dispõe de uma etiqueta distinta para o frio real e para o arrefecimento provocado pela menta.
Este desfecho comum explica porque é que pastilhas elásticas de hortelã-pimenta, rebuçados para a tosse e alguns produtos de aplicação cutânea parecem frios ao contacto.
Congelar o movimento
Com microscopia crio-electrónica - uma técnica que permite obter imagens de moléculas congeladas rapidamente - a equipa captou o canal em várias posições, em vez de numa única.
O frio, por si só, ainda não tinha produzido uma imagem nítida do estado aberto, mesmo depois de um estudo de 2022 ter esclarecido como outro composto refrescante prepara a porta.
“Quando o frio é combinado com mentol, a resposta é reforçada de forma sinérgica”, disse Lee, descrevendo a combinação que tornou visível o estado aberto.
Esse impulso conjunto, mais forte, deu à área a visão mais clara até agora do sensor totalmente aberto.
O ponto do frio
A equipa também identificou uma pequena região chamada ponto do frio, que parece ter uma importância invulgar na detecção da temperatura.
As alterações nessa zona ajudaram o canal a continuar a responder durante exposições mais longas, em vez de perder rapidamente a actividade, como acontece com muitos sensores.
Essa persistência é importante porque os nervos têm de continuar a sinalizar o frio após o primeiro instante, e não apenas no contacto inicial.
Uma zona que estabiliza esta resposta poderá tornar-se um alvo farmacológico preciso, se os cientistas conseguirem ajustá-la sem eliminar a sensação normal.
O mentol é o agente refrescante da menta
Estruturas anteriores tinham mapeado a forma geral do canal e um provável local de ligação do mentol, mas o movimento provocado pelo frio continuava oculto.
Trabalhos posteriores localizaram o mentol numa bolsa de ligação dentro da proteína e seguiram as mudanças estruturais que se espalham a partir daí.
As novas imagens de Lee acrescentaram a metade em falta da história, ao mostrarem o frio a levar a própria porta a reorganizar-se.
Isto é importante porque os criadores de medicamentos podem agora visar partes móveis separadas, em vez de tratarem todas as sensações de frescura como um único acontecimento.
Possíveis tratamentos oculares
Um possível benefício médico já é visível nos cuidados para o olho seco, através de um colírio aprovado que activa o TRPM8.
Ao estimular nervos sensíveis ao frio na superfície ocular, o medicamento aumenta a produção de lágrimas, em vez de apenas revestir o olho.
Resumos da FDA indicam que dois ensaios de fase três envolveram 931 adultos em 46 locais nos Estados Unidos, e que o tratamento melhorou a produção lacrimal.
A mesma via também interessa a investigadores da dor, porque aumentar ou reduzir a actividade deste sensor pode alterar a forma como alguns doentes sentem o frio.
Direcções para investigação futura
Neste momento, o relatório estrutural detalhado continua a ser uma pré-publicação, ou seja, um estudo divulgado antes da revisão por pares. Isso significa que as imagens principais são públicas, mas especialistas externos ainda podem ajustar partes da interpretação.
Outra questão em aberto é a forma como diferentes tecidos afinam o mesmo canal para as sensações na pele, na boca e nos olhos.
As respostas poderão ajudar a separar os efeitos refrescantes agradáveis da hipersensibilidade dolorosa ao frio, área em que poderão surgir melhores terapias.
Os cientistas têm agora uma explicação molecular para a razão pela qual a menta, o ar de inverno e os colírios refrescantes podem desencadear uma sensação tão consistente.
Este mapa mais claro não encerra a história, mas mostra finalmente onde a química e a temperatura se encontram dentro do mesmo sensor.
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