Scoperti i sensori cerebrali della temperatura / Discovered the brain temperature sensors

 Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by

 Dr. Joseph Cotellessa

La temperatura del corpo è mantenuta costante da uno specifico gruppo di neuroni che si trova nell'area preottica dell'ipotalamo, grazie a una proteina termosensibile presente sulla loro superficie. La scoperta potrà avere ricadute positive sulla gestione di particolari condizioni patologiche.

I sensori neuronali che assicurano il controllo della temperatura del corpo sono stati individuati da un gruppo di ricercatori dell'Università di Heidelberg, in Germania, che firmano un articolo pubblicato su “Science”. La loro scoperta potrà essere sfruttata a scopi terapeutici, per esempio per il recupero dopo un trauma, quando è vantaggioso ridurre la temperatura.

La temperatura del nostro organismo normalmente viene mantenuta intorno ai 37 gradi circa ed è noto da  tempo che la centralina preposta al suo controllo è all'interno dell'ipotalamo. Tuttavia, nonostante decenni di studi, finora gli scienziati non erano riusciti a identificare quali fossero e dove si trovassero le strutture molecolari che permettono all'ipotalamo di svolgere questo compito.


Kun Song e colleghi hanno registrato l'attività dei neuroni di una serie di campioni di ipotalamo di topo mentre la temperatura a cui erano tenuti veniva fatta oscillare sopra e sotto i 37 °C.

Hanno così scoperto che in un piccolo gruppo di neuroni nell'area preottica dell'ipotalamo - subito battezzati WSN (warm-sensitive neurons) - l'aumento della temperatura innesca un aumento proporzionale del ritmo con cui si accendono o si spengono, che a sua volta scatena i meccanismi – fisologici e comportamentali – che permettono una maggiore dispersione del calore. Se c'è un raffreddamento, invece, l'attività di questi neuroni rallenta e permette un aumento dell'attività di termogenesi nel corpo.

Una successiva analisi di questi neuroni ha permesso di scoprire che ad agire da sensore è un particolare tipo di canali ionici, le complesse molecole che controllano l'ingresso e l'uscita di differenti tipi di ioni dalle cellule. 

 A essere sensibili alla temperatura sono, più specificamente, le proteine canale dette TRPM2 (transient receptor potential M2).

In una successiva serie di esperimenti i ricercatori hanno fatto anche un'altra scoperta. L'area preottica dell'ipotalamo è in collegamento con tutti i sensori della temperatura disseminati nel corpo, dalla pelle ai visceri. Se però i segnali provenienti da questi sensori sono in contrasto con la temperatura che i neuroni WSN registrano a livello cerebrale, questi ultimi ignorano i segnali periferici e reagiscono in base alla loro “esperienza diretta”: la cosa più importante è mantenere il cervello alla sua temperatura operativa.

ENGLISH

The body temperature is kept constant by a specific group of neurons that is located in the preoptic area of ​​the hypothalamus, thanks to a heat-sensitive protein on their surface. The discovery will have a positive impact on the management of particular pathological conditions.

The neuronal sensors that provide temperature control of the body have been identified by a team of researchers at the University of Heidelberg in Germany, signing a published article in "Science". Their discovery may be exploited for therapeutic purposes, for example for the recovery after trauma, when it is advantageous to reduce the temperature.

The temperature of our body normally is kept around 37 degrees approximately and is known for some time that the unit in charge of its control is within the hypothalamus. However, despite decades of study, until now scientists had not been able to identify what they were and where they were the molecular structures that allow the hypothalamus to perform this task.

Kun Song and colleagues recorded the activity of neurons of a series of samples of rat hypothalamus while the temperature at which they were held was made to oscillate above and below 37 ° C.

They found that in a small group of neurons in the preoptic area of ​​the hypothalamus - immediately baptized WSN (warm-sensitive neurons) - the rise in temperature triggers a proportional increase in the pace at which you turn on or off, which in once triggers the mechanisms - fisologici and behavioral - that allow greater heat dissipation. If there is a cooling, however, the activity of these neurons slows down and allows an increase in the activity of thermogenesis in the body.

A subsequent analysis of these neurons has allowed to discover that to act as a sensor is a particular type of ion channels, the complex molecules that control the input and output of different types of ions by the cells.

To be sensitive to temperature are, more specifically, the channel proteins called TRPM2 transient receptor potential (M2).

In a further series of experiments, the researchers also made another discovery. The preoptic area of ​​the hypothalamus is in connection with all the temperature sensors scattered throughout the body, from the skin to the viscera. However, if the signals from these sensors are in contrast to the temperature that the WSN recorded neurons in the brain, they ignore the peripheral signals and react according to their "experience": the most important thing is to keep the brain to its operating temperature.

Da:

http://www.lescienze.it/news/2016/08/26/news/temperatura_corpo_sensori_neuroni_canali_ionici-3211367/