Un team di ricercatori dell’Università del Michigan ha identificato per la prima volta un circuito sensoriale completo che spiega come la pelle trasmetta al cervello la sensazione di freddo e questa scoperta, pubblicata su Nature Communications, apre nuove prospettive sulla percezione termica e su possibili applicazioni in campo medico.
Un circuito dedicato al freddo, distinto da quello del caldo
Finora si sapeva che nella pelle sono presenti dei “termometri molecolari” capaci di rilevare la temperatura, ma non era chiaro come il segnale arrivasse al cervello, ma ora sappiamo che esiste un percorso dedicato per il freddo, distinto da quello del caldo: si tratta di una scelta evolutiva raffinata, che garantisce risposte precise agli stimoli ambientali.
“La pelle è il nostro più grande organo sensoriale. Questa scoperta ci mostra come il corpo differenzi il freddo da altri stimoli, attraverso un circuito specifico che parte dalla pelle e arriva fino al cervello,” ha spiegato Bo Duan, autore senior dello studio e professore associato di biologia molecolare all’U-M.
Come funziona il circuito del freddo
Il meccanismo parte da sensori cutanei che si attivano tra i 15 e i 25°C. Questi stimolano neuroni sensoriali primari, che inviano il segnale al midollo spinale e qui, un set di interneuroni specializzati agisce da amplificatore del segnale, che viene poi trasmesso da neuroni di proiezione fino al cervello.
Un dettaglio cruciale è proprio l’amplificatore nel midollo spinale, che finora non era mai stato identificato e quando viene disattivato, la percezione del freddo si disperde tra gli altri segnali, risultando praticamente assente.
Anche se lo studio è stato condotto sui topi, tutti i componenti del circuito esistono anche negli esseri umani, come confermato dal sequenziamento genetico e questo lascia intendere che la piacevole sensazione di entrare in una stanza climatizzata d’estate è frutto dello stesso identico meccanismo.
Implicazioni pratiche: chemioterapia e dolore da freddo
Il 70% dei pazienti sottoposti a chemioterapia sviluppa una ipersensibilità al freddo, spesso dolorosa; curiosamente, il circuito scoperto non è responsabile di questo dolore da freddo.
Tuttavia, comprendere come funziona la percezione termica in condizioni normali potrà aiutare a individuare cosa si guasta nei casi patologici e, un domani, a sviluppare terapie mirate che ripristinino la sensibilità senza compromettere la percezione termica.
Il prossimo obiettivo? Mappare il dolore da freddo
Il team sta ora cercando di identificare i circuiti che regolano il dolore acuto causato dal freddo, che si sospetta coinvolga percorsi neurali più complessi e ridondanti.
“Penso che il dolore sia molto più articolato,” ha detto Duan. “In condizioni di pericolo, il cervello potrebbe attivare molteplici vie contemporaneamente.”
Oltre all’aspetto biologico, i ricercatori sono interessati a capire come il cervello associ le emozioni alle sensazioni cutanee, e come l’evoluzione ci abbia portato a collegare il piacere, il disagio o l’allerta a stimoli esterni come la temperatura.
“In estate amo camminare lungo il Lago Michigan con una brezza leggera sul viso,” racconta Duan. “Ma l’inverno, per me, è un incubo.”
Conclusione
In sintesi:
- Scoperto un circuito neurale completo che trasmette il freddo dalla pelle al cervello
- Si tratta di un percorso specifico e separato da quello del caldo
- Il segnale viene amplificato nel midollo spinale, un tassello chiave finora sconosciuto
- Ha implicazioni cliniche importanti, ad esempio per i pazienti oncologici
- Studio finanziato dal NIH e condotto in collaborazione con il Life Sciences Institute dell’Università del Michigan
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