Descubrimientos
Hasta finales de la década de 1990, se desconocía acerca del sentido del tacto y de cómo el cuerpo realmente percibe la temperatura y la presión.
El premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2021 fue otorgado conjuntamente a David Julius y Ardem Patapoutian, cuya investigación nos permiten resolver preguntas que muchas personas han estado haciendo durante años, mostrándonos cómo estos estímulos se convierten en señales nerviosas a nivel molecular. Estos descubrimientos tienen importantes implicaciones para el desarrollo de tratamientos como por ejemplo el dolor crónico,
Ambos investigadores comenzaron a trabajar en este tema en la década de 1990, investigando de diferentes maneras. Julius y sus colegas de la Universidad de California estaban investigando un compuesto bastante inusual conocido como capsaicina, que es el químico que causa la sensación de ardor que sentimos cuando tocamos o comemos algo picantes.
Si bien los investigadores ya sabían que la capsaicina activaba las células nerviosas que causaban sensaciones de dolor, Julius buscaba descubrir qué sensores en las terminaciones nerviosas respondían realmente al calor de este compuesto.
Usando neuronas cultivadas en laboratorio, células nerviosas humanas, Julius y su equipo crearon una biblioteca de millones de hebras de ADN que correspondían a genes en las neuronas sensoriales que reaccionan al dolor, el calor y el tacto. Esto finalmente los llevó a identificar un solo gen que era responsable de hacer que las células fueran sensibles a la capsaicina. El gen permite a las células construir una proteína llamada TRPV1 que hizo que estos receptores percibieran el calor de la capsaicina como doloroso.
Este fue el primero de muchos receptores de percepción de temperatura que Julius y su laboratorio descubrieron. Usando mentol, Julius identificó TRPM8, un receptor que se activa por el frío. También usó el químico que se encuentra en el wasabi para identificar TRPA1, que se desencadena por el dolor. El descubrimiento de TRPV1 de Julius fue un avance que permitió más investigación sobre cómo la temperatura induce señales eléctricas en el sistema nervioso.
Patapoutian, del Instituto de Investigación Scripps en California, logro identificar los mecanismos que subyacen a nuestro sentido del tacto. La investigación de Patapoutian comenzó cuando él y su equipo identificaron un tipo de célula que emitía una señal eléctrica cuando era pinchada con una micropipeta. Para comprender más sobre estas células sensibles a la presión, Patapoutian y su equipo primero necesitaron identificar cuál era el receptor responsable.
Comenzaron con 72 genes candidatos, desactivándolos uno por uno hasta que encontraron que el gen responsable de crear la proteína que responde a la presión en las membranas celulares es conocido como Piezo1. Este descubrimiento luego los llevó a encontrar un segundo gen, llamado Piezo2, que funciona de manera similar.
Esta búsqueda de décadas significa que ahora los investigadores comprenden los mecanismos que subyacen a nuestro sentido del tacto. Piezo1 y Piezo2 trabajan juntos para iniciar una señal eléctrica que viaja entre las células y al cerebro cuando nuestra piel u órganos internos son tocados o sienten presión.
La importancia de estos sentidos
Los mamíferos son los únicos organismos que tienen la capacidad de generar y mantener la temperatura interna de nuestro cuerpo. Si la temperatura de nuestra sangre cae por debajo de los 27 ℃, estamos en una situación crítica. Es esencial para la supervivencia poder detectar los cambios de temperatura en nuestro entorno para mantener nuestra temperatura corporal central. Esto nos dice que debemos ponernos un abrigo si hace frío afuera, o no tocar una puerta de estufa caliente para no lastimarnos.
El descubrimiento de Julius de los receptores sensibles a la temperatura en nuestros nervios significa que ahora sabemos cómo se detectan los cambios en la temperatura de nuestro entorno. El descubrimiento de los receptores que detectan el calor - TRPV1 - y el frío - TRPM8 - significa que ahora podemos tener objetivos para medicamentos para tratar la inflamación, el picor, el dolor y la alodinia fría (aumento de la sensibilidad a las temperaturas frías).
Nuestro sentido del tacto también es extremadamente importante para nosotros por varias razones, no menos importante porque nos permite disfrutar de un abrazo. Ser capaces de detectar un estímulo mecánico - el sentido que llamamos tacto - es importante para todos los tejidos y células de nuestro cuerpo. Significa que el cuerpo puede controlar el flujo sanguíneo, un estómago lleno o cuando nuestra vejiga está llena.
La investigación de Patapoutian significa que ahora entendemos cuáles son los receptores que nos permiten sentir el tacto, lo que podría tener muchas implicaciones para los tratamientos futuros. Los investigadores ya están apuntando a las proteínas que descubrió Patapoutian para el tratamiento de afecciones dolorosa
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