Giải mã bí ẩn cảm giác mát lạnh của bạc hà

Khi ngậm một viên kẹo bạc hà hoặc bước ra ngoài vào một buổi sáng mùa đông, cơ thể chúng ta ngay lập tức cảm nhận được luồng khí mát lạnh sảng khoái. Tuy nhiên, đằng sau cảm giác quen thuộc này là một cơ chế sinh học cực kỳ tinh vi. 

Tại hội nghị thường niên lần thứ 70 của Hiệp hội Sinh vật lý diễn ra vào ngày 8-3-2026, các nhà khoa học từ Đại học Duke (Mỹ) đã lần đầu tiên trình diễn hình ảnh chi tiết về cách “chiếc nhiệt kế siêu nhỏ” bên trong tế bào hoạt động.

TRPM8: “Chiếc nhiệt kế” giấu mình trong tế bào

Trung tâm của khám phá này là một kênh protein có tên TRPM8. Đây là bộ cảm biến chính nằm trên màng các tế bào thần kinh ở da, khoang miệng và mắt, có nhiệm vụ báo tin cho não bộ khi nhiệt độ môi trường giảm xuống (thường là từ 8°C đến 28°C).

Khi nhiệt độ hạ thấp, kênh TRPM8 sẽ mở ra, cho phép các ion tràn vào tế bào như một dòng điện kích hoạt tín hiệu truyền về não. Tuy nhiên, điều kỳ diệu là cảm giác này không chỉ đến từ sự thay đổi nhiệt độ thực tế. Hợp chất menthol có trong lá bạc hà chính là một “kẻ mạo danh” tài tình khi có khả năng bám vào một vị trí cụ thể trên TRPM8 và kích hoạt nó mở ra y hệt như khi cơ thể đang tiếp xúc với băng giá.

“Tinh dầu bạc hà không thực sự làm lạnh bất cứ thứ gì, nhưng nó đánh lừa não bộ bằng cách gửi đi cùng một loại tín hiệu thần kinh như khi bạn chạm vào đá lạnh”, nhà nghiên cứu Hyuk Joon Lee giải thích.

Để quan sát được màn “ảo thuật” này ở cấp độ nguyên tử, nhóm nghiên cứu đã sử dụng kính hiển vi điện tử đông lạnh (Cryo-EM). Công nghệ này cho phép họ đóng băng nhanh các protein và chụp lại khoảnh khắc chúng chuyển từ trạng thái đóng sang mở.

Các hình ảnh 3D tiết lộ rằng nhiệt độ lạnh và tinh dầu bạc hà kích hoạt kênh protein theo hai con đường riêng biệt nhưng có tính hiệp đồng. Nếu nhiệt độ thấp trực tiếp làm thay đổi cấu trúc vùng lỗ chân lông của protein, thì menthol lại liên kết vào một vùng khác, tạo ra những thay đổi hình dạng lan rộng để “bẻ khóa” cánh cửa ion. 

Khi kết hợp cả hai yếu tố, ví dụ như dùng bạc hà giữa trời lạnh, phản ứng sẽ được khuếch đại mạnh mẽ, tạo ra cảm giác mát lạnh thấu tận tâm can.

Hy vọng mới cho bệnh nhân đau mãn tính và khô mắt

Việc giải mã thành công cấu trúc của TRPM8 không chỉ thỏa mãn trí tò mò của giới khoa học mà còn mở ra cuộc cách mạng trong y khoa. Các sai sót trong hoạt động của kênh cảm biến này vốn liên quan trực tiếp đến chứng đau nửa đầu, đau mãn tính và hội chứng khô mắt.

Hiện nay, một loại thuốc nhỏ mắt dựa trên cơ chế giả lập menthol là Acoltremon đã được phê duyệt để điều trị khô mắt bằng cách kích thích TRPM8 sản xuất nước mắt tự nhiên. Việc phát hiện ra “điểm lạnh” cụ thể trên protein này hứa hẹn sẽ giúp các hãng dược phẩm thiết kế ra những loại thuốc giảm đau thế hệ mới, nhắm trúng đích và an toàn hơn so với các phương pháp truyền thống.

Cuối cùng, bí ẩn hàng thập kỷ về cảm giác “mát lạnh” đã có lời giải đáp rõ ràng ở cấp độ phân tử. Đó là minh chứng cho thấy thiên nhiên luôn có những cách thức tinh vi để tương tác với thế giới, và con người đang dần làm chủ được những mật mã đó.