Identificato un recettore ipotalamico che regola la temperatura corporea

Nonostante i meccanismi che inducono la febbre siano ormai ben studiati e definiti,  i processi che portano invece al ripristino della temperatura corporea normale sono ancora poco chiari.

Un gruppo di ricercatori italiani e tedeschi sembra aver ora identificato un recettore ipotalamico che è in grado di modulare la temperatura del nostro corpo.  Si tratta di un recettore della famiglia dei Transient Receptor Potential (TRP): il TRPM2.

Questo recettore è stato identificato da tempo, ma il suo ruolo fisiologico rimaneva piuttosto incerto. E’ stato implicato nella secrezione insulinica, nella modulazione della risposta immunitaria e dell’infiammazione. Alcuni studi lo hanno associato alla tossicità da sostanza amiloide cerebrale e quindi alla malattia di Alzheimer.

In generale, i canali della famiglia TRP sono proteine espresse in molti organismi, tessuti e tipi cellulari. Questi canali rispondono ad una varietà di stimoli, compresa la luce, stimoli meccanici o chimici, temperatura, pH o osmolarità. Inoltre, diversi componenti della famiglia TRP sono stati identificati come recettori associati alle proteine G, una famiglia che a sua volta comprende i recettori colinergici muscarinici, i recettori adrenergici, dopaminergici, serotoninergici, i recettori cannabinoidi e i recettori degli oppiacei e delle purine. Le proteine TRP sono coinvolte in numerose funzioni cellulari, sia in cellule non eccitabili, sia in cellule eccitabili, grazie alla loro differente permeabilità ai cationi e alla loro capacità di modulare segnali legati al calcio intracellulare. Negli ultimi anni è stato dimostrato come la disfunzione di questa famiglia di recettori sia coinvolta nella fisiopatologia di diverse malattie: cardiovascolari, neurologiche, metaboliche o neoplastiche.

Sappiamo che l’area preottica dell’ipotalamo contiene neuroni che sono sensibili a minime variazioni della temperatura ipotalamica o del corpo. Riceve inoltre informazioni sensoriali dalla pelle e da termocettori spinali. Funziona poi come un regolatore di temperatura corporea, agendo su strutture effettrici del tronco cerebrale e del midollo spinale.

Grazie a questa integrazione sensoriale e al suo controllo sulle zone effettrici inferiori, la regione preottica modula la termoregolazione basandosi sulle condizioni termiche interne ed ambientali. Su quest’area insistono anche i pirogeni endogeni, responsabile della febbre. L’aumento di temperatura dell’area preottica dell’ipotalamo causa un’attivazione dei meccanismi di perdita di calore, come la vasodilatazione, mentre un suo raffreddamento induce la conservazione del calore e la termogenesi.

Questo studio, pubblicato su Science, ha definito una popolazione di neuroni sensibili alla temperatura e ha identificato un canale ionico della famiglia TRP con funzioni di rilevazione della temperatura nei neuroni ipotalamici.

La febbre ha come risultato l’attivazione del sistema immunitario, ma lo stesso canale TRPM2 è espresso al suo interno. Si può quindi pensare che l’incremento della temperatura corporea porti alla sua attivazione e di conseguenza alla modulazione della funzione immunitaria cellulare.

La sensibilità e la rapidità di azione di questi recettori è davvero sorprendente e la loro scoperta potrà certamente aprire nuovi filoni di ricerca che non solo chiariscano tutti i meccanismi responsabili della termoregolazione, ma anche il loro rapporto con i processi infiammatori sistemici.

 

Science: 353 (6306)

 

Song K, et al. The TRPM2 channel is a hypothalamic heat sensor that limits fever and can drive hypothermia. Science 2016:353:1393-1398.

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