Nobelprisvindere har med chili og mentol afsløret, hvordan vi sanser varme og kulde
Opdagelsen af receptorer, der gør det muligt at mærke temperatur og berøring, hædres med Nobelprisen i fysiologi 2021.

Sådan ser de to vindere ud. David Julius til venstre og Ardem Patapoutian til højre. (Illustration: Niklas Elmehed)

Sådan ser de to vindere ud. David Julius til venstre og Ardem Patapoutian til højre. (Illustration: Niklas Elmehed)

De fleste kender den brændende og svedende følelse, der langsomt indtager kroppen og stiger op til hovedet, når man har slugt en stærk chili. 

De færreste kunne til gengæld nok forestille sig, at opdagelsen af hvorfor en lille chili kan skabe så stort virak, kan kaste en Nobelpris i fysiologi af sig. Men det har den altså gjort i år.

Nobelprisen i fysiologi går til to forskere, der hver især - blandt andet ved hjælp af chili - har bidraget med nye opdagelser i noget så grundlæggende som vores sanser. Altså hvordan vi opfatter og mærker verden. Simpelthen.  

Vinderne er:

  • Amerikanske David Julius, der er professor i fysiologi ved University of California
  • Og libanesisk-amerikanske Ardem Patapoutian, der er professor i molekylærbiolog og neurovidenskab ved The Scripps Research Institute i Californien

Nærmere bestemt modtager de prisen for deres opdagelser af, hvilke receptorer der får os til at føle kulde og varme og alt derimellem, samt hvilke receptorer der spiller en rolle, når vi sanser berøringer - altså alt fra et kram til at gå ind i en bordkant.

»Det er nogle store opdagelser, de har gjort. De receptorer, de opdagede, har gjort det muligt at kortlægge store dele af vores følelsessystem,« forklarer læge og klinisk professor Asbjørn Mohr Drewes fra Aalborg Universitetshospital.

Hvad er en receptor?

En receptor er en struktur, der sidder på en cellevæg, og som kan åbnes eller lukkes, alt efter hvilket signalstof der binder sig til den. 

Et signalstof kan for eksempel være capsaicin, der findes i chili.

Når signalstoffet binder sig til en receptor, sender receptoren information til cellen om, hvad cellen skal gøre. 

Fra chili-forskning til smerteforskning

Forståelsen af kroppens basale sansning af temperaturer og berøring kan bruges til at udvikle behandling af kroniske smerter og et hav af andre lidelser. 

Det forskes der i med stor succes på Aalborg Universitet, som er verdenskendt for sin smerteforskning. 

Videnskab.dk bragte i 2017 netop en artikel, der beskrev, hvordan smerteforskerne på Aalborg Universitet sprøjtede stoffet capsaicin – den allerstærkeste del af en chili – ind under huden på forsøgspersoner. 

Formålet med den slags forsøg er at finde ud, hvordan kroniske smerter påvirker centralnervesystemet.

Forsøgene er en direkte udløber af den ene af de to nye Nobelpris-vinderes, David Julius, chili-forskning fra 1990’erne.

På Aalborg Universitet tester nogle af verdens førende smerteforskere, hvordan vi reagerer på smerte under forskellige omstændigheder. Centerleder og professor Thomas Graven-Nielsen forklarer her, hvordan forskerne måler smerte - og hvorfor.. (Video: Kristian Højgaard Nielsen)

Chili- og mentol gav indsigt i varme og kulde

David Julius opdagede allerede i 1990’erne, at chili får os til at føle varme i alt fra ganen til fingrene, fordi kroppen er udstyret med en receptor kaldet TRPV1, der reagerer på chiliens capsaicin. 

Efter flere års omfattende undersøgelser, viste det sig, at det er en temperatur-sansende receptor, der også aktiveres, når huden kommer i kontakt med varme temperaturer på 43 grader eller derover.

Opdagelsen af TRPV1-receptoren har siden sparket døren ind til opdagelsen af en række andre receptorer, som sanser temperatur og andre følelser. Og her kommer årets anden Nobel-vinder, Ardem Patapoutian, ind i billedet.

Uafhængigt af hinanden har David Julius og Ardem Patapoutian nemlig brugt mentol til at finde receptoren TRPM8, der aktiveres, når vi føler kulde. Mentol aktiverer receptorer, som reagerer på temperaturer på under 28 grader.

Hvad er mentol?

Mentol er et stof, der giver en karakteristisk, frisk smag, du nok kender fra halspastiller.

Mentol kan udvindes af olie fra pebermynteplanten eller fremstilles kemisk.

Tilsammen har opdagelserne af de to receptorer - TRPV1 og TRPM8 - givet os indblik i, hvordan vores krop og nervesystem reagerer på kulde og varme.

»Hele den her kortlægning af receptorer har været lidt af et paradigmeskifte. I dag kender vi til et helt stamtræ af receptorer i kroppen, der reagerer på forskellige temperaturer, syre og alle mulige andre ting,« forklarer Asbjørn Mohr Drewes.

Det betyder, at vi eksempelvis ved, at kanel, der også kan give en brændende fornemmelse, aktiverer nogle specifikke receptorer i kroppen, der reagerer på temperaturer på under 18 grader. Mens kamfer, som man kender fra Tigerbalsam, aktiverer receptorer, der reagerer på alt under 31 grader via andre receptorer. 

Som det kan ses på illustrationen her åbner genreceptoren TRPV1 sig, når vi mærker temperaturer på 43 grader og derover. (Grafik: Nobelprisen)

Chili-behandling mod helvedesild

Hele kortlægningen af de forskellige receptorer er gedigen grundforskning. Men det har også kastet små behandlingsmuligheder af sig. 

I dag bruger læger eksempelvis chili-plastre og -creme til patienter, der har kroniske smertelidelser, forklarer overlæge Jesper Elberling, der også er klinisk lektor i medicin på Københavns Universitet. 

»Medicinsk er det muligt at anvende capsaicin fra chili på forskellige måder. Sygdommen helvedesild, hvor huden brænder og gør ondt, selvom den ser fuldstændig normal ud, kan behandles med et medicinsk chili-plaster, dette vil for nogen dæmpe symptomerne betydeligt,« siger Jesper Elberling, der er tilknyttet hud- og allergiafdelingen ved Herlev og Gentofte Hospital 

»Det fungerer på den måde, at plastret lammer capsaicin receptorerne, hvorved patienternes smerte og kløefibre bliver mindre følsomme der hvor plasteret har siddet,« tilføjer han.

Også Asbjørn Mohr Drewes har arbejdet med behandlinger, der udspringer direkte af de to nye Nobel-vinderes opdagelser. Han har forsket i, hvordan sure opstød i spiserøret kan behandles ved at lukke ned for TRPV1-receptoren.

»TRPV1-receptoren er ikke bare følsom overfor varme, men også for syre. Så vi har lavet en række forsøg, hvor vi har blokeret receptoren,« fortæller Asbjørn Mohr Drewes, der dog understreger, at det endnu ikke har resulteret i et lægemiddel, da der var for mange bivirkninger ved forsøgene.

Stort behandlings-gennembrud mangler

Opdagelsen af receptorerne har overordnet set ikke ført store behandlingsmæssige gennembrud med sig. 

Generelt har der været for mange bivirkninger ved behandlingerne, påpeger Asbjørn Mohr Drewes. Og så er det typisk et enormt komplekst system af receptorer, der aktiveres under en bestemt sygdom.  

»Meget ofte er det ikke kun TRPV1-receptoren, man skal lukke ned for. Men også en række andre, og det kan være svært at gå ned og styre, lige præcis hvilke receptorer man blokerer,« siger Asbjørn Mohr Drewes.

David Julius og Ardem Patapoutians får kun til dels Nobelprisen for deres opdagelse af, hvordan vi sanser varme og kulde.

Ardem Patapoutian har nemlig også forsket intensivt i, hvordan vi sanser berøring. Læs mere om hans forskning i boksen under forneden.

Piezo1 og Piezo2

I sin forskning har Ardem Patapoutian kortlagt genreceptorerne Piezo1 og Piezo2, der aktiveres, når vores krop er i berøring med ‘noget’ udefra, eller hvis vores krop på andre måder giver besked til vores hjerne inde fra. 

»Det er to receptorer, som forklarer nogle forskellige følelsestilstande. Det kan være alt fra, at du kan mærke, hvor du går, til at du kan mærke, at din endetarm er fyldt, og du skal på toilettet,« forklarer Asbjørn Mohr Drewes.

Forskning har siden vist, at Piezo1 og Piezo2 også bruge til at kontrollere andre fysiologiske processer som blodtryk, vejrtrækning og at holde styr på vores blære, når vi skal tisse.

Fakta: Nobelprisen i medicin eller fysiologi

Nobelprisen blev første gang uddelt i 1901 og er etableret af Alfred Nobel, der nok er mest kendt for at have opfundet dynamit.

Med prisen følger ni millioner svenske kroner. Prisen kan ikke modtages af afdøde personer.

Læs mere om prisen, og hvorfor nogle mener, at den er håbløst gammeldags, i artiklen 'Forskere revser Nobelprisen: Unfair og gammeldags rammer'.

Der er uddelt 111 Nobelpriser i medicin eller fysiologi siden 1901. Prisen i år er nummer 112.

  • 12 kvinder har fået prisen.
  • Den yngste vinder af Nobelprisen i medicin var Frederick Banting, som opdagede insulin. Han var kun 32 år gammel, da han modtog prisen i 1923.
  • Peyton Rous, der modtog den i 1966, var 87 år, da han fik den, og det gør ham til den ældste vinder nogensinde. Han opdagede en tumor-fremkaldende virus.

Hej! Vi vil gerne fortælle dig lidt om os selv

Nu hvor du er nået helt herned på vores hjemmeside, er det vist på tide, at vi introducerer os.

Vi hedder Videnskab.dk, kom til verden i 2008 og er siden vokset til at blive Danmarks største videnskabsmedie med 1 million brugere om måneden.

Vores uafhængige redaktion leverer dagligt gratis forskningsnyheder og andet prisvindende indhold, der med solidt afsæt i videnskabens verden forsøger at give dig aha-oplevelser og væbne dig mod misinformation.

Vores journalister fortæller historier om både kultur, astronomi, sundhed, klima, filosofi og al anden god videnskab indimellem - i form af artikler, podcasts, YouTube-videoer og indhold på sociale medier.

Vi stiller meget høje krav til, hvordan vi finder og laver vores historier. Vi har lavet et manifest med gode råd til at finde troværdig information, og vi modtog i 2021 en fornem pris for vores guide til god, kritisk videnskabsjournalistik.

Vores redaktion gør en dyd ud af at få uafhængige forskere til at bedømme betydningen af nye studier, og alle interviewede forskere citat- og faktatjekker vores artikler før publicering.

Hvis du går rundt og undrer dig over stort eller småt, vil vi elske at høre fra dig og forsøge at give dig svar med forskernes hjælp. Send bare dit spørgsmål til vores brevkasse Spørg Videnskaben.

Vi håber, at du vil følge med i forskningens forunderlige opdagelser her på Videnskab.dk.

Få et af vores gratis nyhedsbreve sendt til din indbakke. Du kan også følge os på sociale medier: Facebook, Twitter, Instagram, YouTube eller LinkedIn.

Med venlig hilsen

Videnskab.dk

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Danske corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte og døde i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs om astronautens foto af polarlys, som du kan se herunder.