Wie Temperaturen im Mund wahrgenommen und verarbeitet werden, ist immer noch nicht verstanden. Nun zeigten Forscher, wie sich ein vermeintlicher „Kälterezeptor“ auf das Wärmeempfinden auswirkt.
Christian Lemon, außerordentlicher Professor an der Fakultät für Biowissenschaften der Universität von Oklahoma, denkt beim Verzehr eines gekühlten Minzkekses oft an das Temperaturempfinden und das Gehirn. Jetzt wurde eine Forschungsarbeit seines Labors, die sich mit der oralen Temperaturwahrnehmung befasst, in der Zeitschrift The Journal of Neuroscience veröffentlicht.
In ihrer Forschung untersuchen Lemon und sein Team, wie Kälterezeptoren im Mund durch kühlende Temperaturen aktiviert werden, wie diese Signale an das Gehirn weitergeleitet werden und wie diese Übertragungen in ein kühlendes Gefühl umgewandelt werden. „Diese Rezeptoren reagieren auf kühlende Temperaturen, werden aber auch durch Menthol aus Minzpflanzen aktiviert. Diese Eigenschaft ist wahrscheinlich der Grund, warum der Geschmack eines Minzkekses beim kalten Verzehr verstärkt erscheinen kann“, sagt er. „Obwohl er manchmal als Kälte- und Mentholrezeptor bezeichnet wird, ist er technisch gesehen als TRPM8 bekannt. Diese Rezeptoren werden aktiviert, wenn die Temperatur ein paar Schritte unter die Körperkerntemperatur fällt.
Nach früheren Forschungsergebnissen werden TRPM8-Rezeptoren bei Temperaturen unter 30 Grad Celsius aktiviert und bei kälteren Temperaturen um 10 Grad Celsius stark stimuliert. „Unsere Studie ergab, dass die genetische Entfernung von TRPM8-Rezeptoren in einem Mausmodell die Reaktion des Gehirns auf leichte Abkühlung im Mund reduzierte, während die Reaktionen auf deutlich kältere Temperaturen teilweise intakt blieben“, sagt er. „Interessanterweise wirkte sich dieser Prozess auch darauf aus, wie das Gehirn auf warme Temperaturen reagierte. Wir fanden heraus, dass sich die Reaktion des Gehirns auf Wärme ohne den Input von TRPM8-Rezeptoren in den kühlen Bereich verlagerte, was dazu führte, dass kühlere Temperaturen durch die Reaktion des Gehirns als wärmer empfunden wurden.“
Lemons Team stellte die Theorie auf, dass das Gehirn kühlende und wärmende Empfindungen verwechseln oder verwischen könnte, wenn TRPM8 ausgeschaltet ist. Um diese Idee zu untersuchen, kontrollierten sie die Temperatur von eingenommenen Flüssigkeiten, um die orale Temperaturpräferenz zu beobachten. Die Ergebnisse zeigten, wie die Temperaturmeldungen der TRPM8-Rezeptoren im Mund entlang der Nervenfasern ins Gehirn geleitet wurden und wie das Gehirn diese Signale möglicherweise interpretierte.
„Wir fanden heraus, dass die Kontrollgruppe mit intakten TRPM8-Rezeptoren eher leicht kühle und kältere Flüssigkeiten trank und warme Flüssigkeiten mied. Die Probanden ohne TRPM8-Rezeptor hingegen vermieden es, sowohl warme als auch leicht kühle Flüssigkeiten zu trinken“, sagt er. „Diese gemeinsame Reaktion auf kühle und warme Temperaturen stimmte mit der Unschärfe dieser Temperaturbereiche überein, die wir bei den Reaktionen des Gehirns von Mäusen mit deaktiviertem TRPM8-Rezeptor beobachtet hatten. Dieser Rezeptor scheint für das Gehirn erforderlich zu sein, um warme Temperaturen im Mund richtig zu erkennen und sie von kalten zu unterscheiden.“
Auf der Grundlage dieser Ergebnisse und weil die Temperatur eine so wichtige Komponente des oralen Empfindens ist, plant Lemons Team zu erforschen, wie Temperatursignale von TRPM8 und anderen Signalwegen den Geschmack und die Essensvorlieben beeinflussen. Sie glauben, dass dies dazu beitragen könnte, die Rolle der Temperaturwahrnehmung in einem einzigartigen gesundheitsbezogenen Kontext zu verstehen. „Die Kombination unserer Forschungsergebnisse mit denen aus anderen Labors und anderen Veröffentlichungen wird uns Aufschluss darüber geben, wie die Temperaturerkennung im Gehirn in verschiedenen Situationen funktioniert“, sagt er. „Es gibt noch viele Rätsel im Gehirn, die wir nicht verstehen, aber die grundlegenden Prinzipien, die in Studien wie der unseren definiert werden, sind die Bausteine für zukünftige Entdeckungen.“
Dieser Beitrag basiert auf einer Pressemitteilung der Universität von Oklahoma. Die Originalstudie haben wir euch hier und im Text verlinkt.
Bildquelle: Olga Nayda, Unsplash
