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Que ce soit avec la menthe fraîchement ramassée ou encore avec les chewing-gums à la menthe, nous avons tous expérimenté la sensation de fraîcheur buccale créée par la menthe. Parfois même, frotter de la menthe contre la peau suffit à déclencher cette sensation de froid. En effet, cette plante, tout comme les plantes du genre Capsicum, déclenche une réaction du système somatosensoriel, entraînant une sensation de froid d’intensité variable.

Cette curieuse propriété réside dans la molécule que ces plantes produisent : le menthol et la capsaïcine. Les paléobotanistes pensent que les ancêtres de ces plantes pourraient avoir commencé à produire de telles substances chimiques pour dissuader les prédateurs. « Les plantes ont probablement développé des composés à utiliser comme mécanisme de défense, et grâce à la sélection naturelle, elles en ont trouvé qui fonctionnaient », explique Paul Wise, chercheur au Monell Chemical Senses Center à Philadelphie.

« Les plantes qui ont produit ces composés étaient moins susceptibles d’être mangées ». Celles qui ont survécu assez longtemps pour se reproduire ont pu répandre leurs graines et transmettre leurs gènes aux générations suivantes. C’est très certainement pourquoi la menthe produit du menthol. Mais d’où vient la sensation de fraîcheur qu’il procure ?

L’interaction du menthol avec le système somatosensoriel

Le menthol simule une sensation de froid dans l’organisme. Le menthol et la capsaïcine affectent le système des récepteurs sensoriels qui surveillent des phénomènes tels que le toucher, la température et la douleur. Appelé système somatosensoriel, ce réseau complexe de neurones est différent des systèmes responsables du goût et de l’odorat.

structure menthol

À l’état natif, le menthol n’existe que sous la forme d’un seul énantiomère (encadré en rouge). Crédits : Roland Mattern

« Il y a des neurones sous la peau qui peuvent ressentir différentes sensations, comme le chaud et le froid », explique Seok-Yong Lee, biochimiste à l’Université Duke. Ces neurones surveillent l’environnement à l’aide d’un éventail de protéines spécialisées intégrées dans les membranes cellulaires. Les protéines contrôlent de minuscules tunnels appelés canaux ioniques, qui peuvent laisser passer la matière à travers la membrane cellulaire. Les canaux ioniques restent fermés jusqu’à ce que la protéine réceptrice détecte le stimulus qu’elle recherche.

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« Une fois qu’ils ont détecté la substance chimique adéquate ou la chaleur, les protéines s’activent et permettent aux ions de pénétrer la membrane cellulaire », ajoute Lee. Ces ions déclenchent un minuscule signal électrique, appelé potentiel d’action, que les neurones transmettent au cerveau.

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Le rôle de la protéine TRPM8 dans la sensation de froid déclenchée par le menthol

Le potentiel d’action alerte le cerveau en disant « certains des récepteurs de froid sur la langue ont été déclenchés ». Le cerveau interprète raisonnablement cela comme « la langue est froide », mais ce n’est pas toujours le cas. La plupart des protéines réceptrices sont conçues pour ouvrir leurs canaux ioniques lorsqu’elles détectent un stimulus particulier. Par exemple, la protéine appelée TRPM8 (prononcé « trip M 8 ») est principalement associée à la sensation de froid — elle s’active par exemple lorsque vous léchez un cornet de crème glacée.

menthol trpm8

Le canal ionique dans le complexe TRPM8 est activé à la fois par le froid et le menthol, déclenchant une sensation de fraîcheur en relâchant du calcium. Crédits : Ying Yin

La menthe rend la bouche fraîche parce que les molécules de menthol provoquent également l’ouverture des canaux ioniques par les récepteurs TRPM8 et envoient un potentiel d’action au cerveau, qui interprète automatiquement la minuscule impulsion électrique comme « la langue est froide », alors même que ce n’est pas le cas. Cependant, les biologistes ne savent pas encore clairement pour quelles raisons le menthol active les récepteurs TRPM8.

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