Nobelpreisträger verwendeten Chili Peppers, um zu untersuchen, wie wir Schmerzen empfinden

Die Gewinner des Nobelpreises 2021 für Physiologie oder Medizin haben mit Chilischoten eine grundlegende Frage beantwortet, wie unser Körper auf Temperatur und Berührung reagiert.

Die Empfänger David Julius, PhD und Ardem Patapoutian, PhD untersuchten unabhängig voneinander, wie Temperatur und Reize im Nervensystem in elektrische Impulse umgewandelt werden. Ihre Ergebnisse identifizierten zwei spezifische Proteine, die dafür verantwortlich sind, dass der Körper extreme Hitze oder Kälte als schmerzhaft interpretiert, und zwei Gene, die für das Erfassen von Berührung und Druck verantwortlich sind.

Vor ihren Entdeckungen wussten die Wissenschaftler, dass verschiedene Arten von sensorischen Nervenfasern auf unterschiedliche Reize wie schmerzhafte und nicht schmerzhafte Berührungen reagieren, so das Nobel-Komitee. Es war jedoch unklar, welche Gene und Proteine ​​diese Reaktionen auslösten.

„Diese bahnbrechenden Entdeckungen führten zu intensiven Forschungsaktivitäten, die zu einem schnellen Anstieg unseres Verständnisses davon führten, wie unser Nervensystem Hitze, Kälte und mechanische Reize wahrnimmt“, schrieb das Komitee in einer Pressemitteilung. „Die Preisträger identifizierten kritische fehlende Verbindungen in unserem Verständnis des komplexen Zusammenspiels zwischen unseren Sinnen und der Umwelt.“

Wissenschaftliche Entdeckung durch Chili Peppers

Julius untersuchte, wie Capsaicin, ein chemischer Wirkstoff der Chilischote, eine Schmerzreaktion auslöst. In intensiven Laborexperimenten identifizierten Julius und sein Team ein einzelnes Gen, das Zellen für Capsaicin sensibel macht. Dann entdeckten sie, dass das Gen ein neues Protein kodiert, das seither TRPV1 genannt wird und dafür verantwortlich ist, dass der Körper Hitze als schmerzhaft interpretiert.

Julius und Patapoutian identifizierten ein zusätzliches Protein, TRPM8, das dafür verantwortlich ist, dass unser Körper kalte Temperaturen als schmerzhaft interpretiert.

Patapoutian identifizierte auch einen Rezeptor, der durch Druck oder Berührung aktiviert wird. Er benutzte ein winziges Steckwerkzeug, um zwei Gene zu identifizieren, die direkt durch Druck aktiviert wurden.

Diese Gene werden heute Piezo1 und Piezo2 genannt, nach dem griechischen Wort für Druck (píesh; píesi).

Was sind die Auswirkungen dieser Ergebnisse auf die reale Welt?

Die Erkenntnisse von Julius und Patapoutian geben Aufschluss darüber, wie unser Nervensystem Berührung und Temperatur wahrnimmt. Zukünftige Forschungen können diese Erkenntnisse möglicherweise nutzen, um Behandlungsmethoden für Erkrankungen wie chronische Schmerzen zu entwickeln.

Ihre Arbeit könnte auch eine Grundlage für die Entwicklung sicherer Alternativen zu Opioid-Schmerzmitteln bilden, die zur Behandlung chronischer Schmerzen eingesetzt werden können, bei manchen Menschen aber auch zu Substanzstörungen führen können.

Die neuen Entdeckungen können auch Auswirkungen auf Ärzte haben, die mit langjährigen COVID-Patienten arbeiten, von denen viele berichten, dass sie medizinisch vernachlässigt oder falsch diagnostiziert wurden.

David Paterson, DPhil, der Präsident der Physiologischen Gesellschaft, gratulierte den Gewinnern und sagte, ihre Entdeckungen seien beispielhaft für bahnbrechende Arbeiten in der Physiologie.

„Wie wir Temperatur, Berührung und Bewegung wahrnehmen, sind einige der großen Fragen der Menschheit. Diese Forschung gibt Aufschluss darüber, wie wir die Umwelt um uns herum wahrnehmen und mit ihr interagieren“, sagte Paterson in einer Pressemitteilung. „Dies wird von entscheidender Bedeutung sein, um Behandlungen für chronische Schmerzen und andere Krankheitszustände zu entwickeln.“