Une feuille de menthe froissée entre les doigts, glissée sous la langue : la sensation est immédiate, presque électrique. Et pourtant, aucun thermomètre ne détecterait la moindre baisse de température dans votre bouche. La fraîcheur que vous ressentez est une pure construction de votre cerveau, un signal électrique déclenché par une molécule qui n’a jamais refroidi quoi que ce soit.

Sommaire

1. Un capteur de froid piraté par une molécule végétale
2. Comment un thermomètre moléculaire se laisse duper
3. Une fausse alerte aux applications bien réelles
4. Le menthol réchauffe-t-il vraiment le corps ?

Un capteur de froid piraté par une molécule végétale

Tout se joue au niveau d’une protéine microscopique nichée dans les neurones de votre bouche, de votre peau et même de vos yeux : le récepteur TRPM8. Ce canal, aussi connu sous le nom de récepteur du froid et du menthol (CMR1), est une protéine codée par le gène TRPM8 et constitue le principal transducteur moléculaire de la sensation de froid chez l’humain. Concrètement, ce capteur s’ouvre normalement quand la température ambiante descend en dessous d’un certain seuil, laissant entrer des ions qui déclenchent un signal nerveux vers le cerveau : « il fait froid ici ».

Le problème (ou plutôt la ruse), c’est que le menthol active exactement le même interrupteur, sans qu’aucune baisse de température ne soit nécessaire. La découverte de ce canal cationique non sélectif sensible au froid et au menthol, réalisée en 2002 par deux équipes indépendantes, appartient à la sous-famille des melastatines des canaux TRP et s’active sous l’effet du menthol, de l’eucalyptol, de l’icilin, ainsi qu’à des températures inférieures à 25°C. le menthol ne fait pas baisser la température de votre bouche d’un seul degré : il court-circuite le capteur qui, lui, croit qu’il fait plus froid.

Cette découverte a valu à ses auteurs, David Julius et Ardem Patapoutian, une reconnaissance scientifique majeure. L’identification du récepteur sensible au froid TRPM8 et d’autres récepteurs sensibles à la température fut une avancée si importante en physiologie que les scientifiques impliqués dans leur découverte ont reçu un prix Nobel en 2021.

Pendant plus de vingt ans, on savait que ce mécanisme existait sans comprendre comment il fonctionnait vraiment à l’échelle moléculaire. Une équipe de l’université Duke a récemment percé ce mystère grâce à une technique d’imagerie de pointe. Des chercheurs de Duke University ont capturé pour la première fois le capteur en action grâce à une technologie de microscopie avancée, révélant enfin comment des températures distinctes déclenchent l’ouverture du récepteur. Grâce à la cryomicroscopie électronique, une technique qui permet d’observer des protéines congelées instantanément à l’aide d’un faisceau d’électrons, les chercheurs ont capturé plusieurs clichés du capteur TRPM8 au moment où celui-ci passe de l’état fermé à l’état ouvert, cette transition expliquant pourquoi et comment des substances comme le menthol ou l’eucalyptus produisent leur sensation rafraîchissante.

L’un des chercheurs impliqués, Hyuk-Joon Lee, résume l’enjeu avec une image parlante : « Imaginez TRPM8 comme un thermomètre microscopique à l’intérieur de votre corps. C’est le capteur principal qui indique à votre cerveau qu’il fait froid. Nous savions depuis longtemps que cela se produisait, mais nous ignorions comment. » Et surprise : quand on combine le froid réel et le menthol, la réponse du récepteur est renforcée de manière synergique. Ce qui explique pourquoi un chewing-gum mentholé pris en plein hiver paraît encore plus glacial qu’un simple courant d’air.

Une fausse alerte aux applications bien réelles

Cette illusion sensorielle n’est pas qu’une curiosité de laboratoire. Elle ouvre des pistes concrètes pour soigner certaines douleurs. Les patients rapportent souvent utiliser le menthol ou l’eucalyptus pour différents types de douleurs, un phénomène qui a probablement un fondement scientifique plus important qu’on ne le pense et qui n’a pas été beaucoup étudié, explique la docteure Anne Marie Pinard, cheffe du service de douleur chronique au CHU de Québec-Université Laval.

Le dérèglement de ce même récepteur est d’ailleurs impliqué dans plusieurs pathologies. Lorsqu’il ne fonctionne pas correctement, le TRPM8 a été associé à des troubles tels que la douleur chronique, les migraines, la sécheresse oculaire et certains cancers. Un détail intrigant a même émergé des recherches animales : le naloxone, l’antagoniste des opioïdes, bloque la sensation rafraîchissante du menthol. De quoi imaginer, à terme, que l’étude de cette fausse sensation de froid éclaire aussi les mécanismes de l’analgésie par opioïdes, un domaine que la médecine peine encore à expliquer entièrement.

Le menthol réchauffe-t-il vraiment le corps ?

Voilà le paradoxe le plus troublant de cette histoire : loin de refroidir l’organisme, le menthol appliqué sur la peau peut en réalité pousser le corps à produire plus de chaleur. Le menthol active le TRPM8, un capteur de froid bien caractérisé et fortement exprimé dans les neurones sensoriels périphériques ainsi que dans les adipocytes blancs et bruns, et son application topique déclenche des réponses comportementales et physiologiques de gain de chaleur, comme une consommation accrue d’oxygène, une thermogenèse sans frisson et une élévation de la température corporelle centrale. Le cerveau, persuadé d’avoir froid à cause du signal envoyé par TRPM8, ordonne au corps de se réchauffer activement. La feuille de menthe ne fait donc pas seulement illusion sur le moment : elle pousse littéralement votre organisme à produire de la chaleur pour compenser un froid qui n’a jamais existé.

Sources : pepite.univ-lille.fr | nature.com