Просто осязание

Мы, люди и другие гомеотермические животные (млекопитающие и птицы), с трудом переносим отклонения нашей внутренней температуры более чем на несколько градусов. Если жарко, мы потеем, пьем холодные напитки или прыгаем в бассейн, чтобы охладиться. Если же нам холодно, мы дрожим и надеваем свитер. Эти гомеостатические рефлексы и поведение требуют, чтобы мы постоянно контролировали внутреннюю температуру и температуру внешнего мира, ощущаемую через кожу. Нам нужно знать, когда кожа холодная или горячая, чтобы требовать физиологической реакции для поддержания внутренней температуры в узком диапазоне. Пороги человеческого TRPM8 и TRPV1 хорошо откалиброваны для этой задачи: TRPM8 активируется при температуре ниже 25 °C, а TRPV1 активируется при температуре выше 43 °C.

Если пороги активации TRPM8 и TRPV1 в самом деле предназначены для поддержания комфортной температуры, мы можем ожидать, что эти пороги в активной зоне будут отличными у животных. Действительно, когда ДНК, кодирующая TRPM8 у курицы, крысы и лягушки (когтистая лягушка Xenopus laevis), использовалась для искусственной экспрессии каналов TRPM8, было показано, что куриный TRPM8 был настроен на более теплый порог активации: около 30 °C, соответствующий защите его внутренней температуры 42 °C. Лягушка нуждается только в распознании сильного холода и имеет встроенный «охладитель» TRPM8, активируемый при температуре ниже 19 °C (рисунок 4.3).

Рисунок 4.3. Порог реакции TRPM8 на охлаждение коррелирует с температурой тела. Эти кривые температурного отклика были получены посредством искусственной экспрессии TRPM8 от лягушки, крысы и курицы

Пороги чувствительности к теплу также, кажется, устанавливаются температурой активной зоны. Например, человеческий TRPV1 просыпается при температуре выше 43 °C, но у рыбы-зебры этот показатель равен 33 °C. Как итог: пороги для обнаружения горячего и холодного у разных животных не случайны. Видимо, они имеют смысл с точки зрения регулирования температуры, которой необходимо достичь каждому животному, чтобы нормально функционировать физиологически.

Чем объясняются крайности в индивидуальных предпочтениях температуры у людей? Мы знаем, что люди с более тонким слоем жира в организме предпочитают теплую среду, что имеет смысл с точки зрения регулирования температуры внутри тела. Мы также знаем, что физически активные люди производят больше тепла за счет мышечного сокращения и потому предпочитают более низкие температуры. Частично это объясняет, почему маленькие дети и подростки часто не хотят надевать пальто. Существует также ежедневное циклическое изменение температуры тела и, следовательно, предпочтение внешней температуры. Но существуют ли реальные различия в чувствительных к температуре молекулах или устройстве кожи и мозга, которые могли бы объяснить некоторые из этих индивидуальных изменений?

Мы знаем, что разные виды животных могут иметь варианты TRPV1 и TRPM8, которые настроены на разные температуры. Для крыс и людей существуют препараты, блокирующие TRPV1 вызывающие гипертермию, повышение температуры тела. Лекарства, которые активируют TRPM8, могут делать то же самое. Существует также редкая рецессивная мутация у людей, называемая WNK1 / HSN2. Две копии этого мутантного гена вызывают серьезную дегенерацию сенсорных нейронов, но единственные копии носителей мутации не затрагиваются.

Тем не менее, тщательное измерение порогов обнаружения тепла и холода показало, что у носителей WNK1 / HSN2 тепловой порог немного смещен в холодную сторону, а их холодный порог наоборот – в более теплую, чем у людей сходного возраста и пола. Кажется, что генетические изменения в человеческом TRPV1 или TRPM8 могут составлять часть индивидуальных температурных предпочтений, но это пока не доказано.

Глава 5. Боль и эмоции

В свой четырнадцатый день рождения, стремясь произвести впечатление на друзей, мальчик спрыгнул с крыши дома в Лахоре (Пакистан). При приземлении он поднялся с земли и сказал, что в порядке, но умер на следующий день от сильного внутреннего кровотечения. Несмотря на серьезные травмы, он не жаловался на боль, поэтому семья не обратилась к врачу. Неудивительно: это был не обычный мальчик. Его хорошо знали как уличного артиста, который вставлял ножи в руки и танцевал на горящих углях. Говорят, он совсем не чувствовал боли.

Хотя мальчик умер до того, как его могли тщательно обследовать, последующие изыскания Джеффри Вудса, генетика в больнице Адденбрука в Кембридже, Англия, выявили шесть дополнительных случаев, когда способность чувствовать боль полностью отсутствовала с рождения. Все эти люди были детьми из семей клана Куреши Бердари в сельских районах северного Пакистана, но поскольку эта особенность является результатом редкой и случайной генетической мутации, подобное может произойти в любой точке мира.