La chaire de la Fondation BBVA accordée au professeur Peter McNaughton, de l'Université de Cambridge, pour enquêter à l'Institut des neurosciences d'Alicante, un centre mixte entre l'Université Miguel Hernández et le CSIC, nous a permis de découvrir un nouveau mécanisme inattendu qui régule la sensation de froid et qui ouvre la possibilité de développer de nouveaux médicaments qui imitent les effets analgésiques bien connus du froid et du menthol. La découverte a été publiée dans la revue Nature Cell Biology.
La sensation de froid est essentielle à notre quotidien. Bien qu'un froid extrême produise de la douleur, un froid modéré l'inhibe, comme cela se produit par exemple lorsque nous plaçons la main brûlée sous un jet d'eau froide. Une autre façon d'évoquer la sensation de fraîcheur et donc de soulager la douleur est d'appliquer du menthol, un composé naturellement présent dans la menthe poivrée et largement utilisé pour soulager la douleur.
Le froid active une protéine appelée TRPM8, un canal ionique qui permet le passage du courant électrique à travers la membrane cellulaire. Le menthol produit la sensation de froid agissant sur ladite protéine. Malheureusement, les effets analgésiques du froid cessent de fonctionner pendant l'inflammation, et jusqu'à présent, les scientifiques ont ignoré comment l'inflammation interfère avec la perception du froid.
Le Dr Xuming Zhang et le Professeur Peter McNaughton, du Département de Pharmacologie de l'Université de Cambridge au Royaume-Uni, et le Professeur Carlos Belmonte et le Dr Andrés Parra et Bristol Denlinger, à l'UMH-CSIC Neurosciences Institute à Alicante, ont a trouvé un nouveau mécanisme responsable de la désactivation de la sensation de froid. Ils ont découvert qu'une protéine intermédiaire critique appelée protéine Gq se lie directement à TRPM8. Lorsque des substances de type histamine sont libérées avec inflammation, Gq est activé, ce qui ferme le canal TRPM8. Ainsi, la sensation de froid est désactivée par l'inflammation. La découverte suggère que l'inversion de ce processus peut être une stratégie analgésique utile.
Le Dr Zhang a déclaré: "Ce nouveau mécanisme ouvre la possibilité de manipuler cliniquement les voies nerveuses du froid, en interférant simplement avec l'interaction entre la protéine Gq et le canal TRPM8."
La découverte que Gq inhibe directement TRPM8 est surprenante, car on savait que Gq est impliqué dans divers processus de signalisation cellulaire, mais on ne pensait pas qu'il agirait également de cette façon sur un canal ionique.
Les travaux ont été financés par le Medical Research Council, le Biotechnology and Biological Research Council au Royaume-Uni et le Consolider Program du gouvernement espagnol.
La collaboration entre le Département de Pharmacologie de l'Université de Cambridge et l'Institut des Neurosciences d'Alicante a été officialisée avec l'octroi par la Fondation BBVA d'une Chaire au Professeur McNaughton pour effectuer plusieurs séjours à Alicante dans le but d'établir comment module moléculairement le seuil thermique des canaux ioniques sensibles au froid, en étudiant leur rôle et l'importance des différences entre les systèmes de modulation du froid et de la chaleur.
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