Premio Nobel: cómo los chiles ayudaron a los investigadores a descubrir cómo los humanos sienten dolor
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Piense en la frecuencia con la que sentimos el tacto o la temperatura. Tal vez sea la calidez que sentimos cuando sostenemos una taza de café o la comodidad que sentimos al abrazar a un ser querido; estas sensaciones son parte integral de nuestra vida cotidiana y de cómo interactuamos con nuestro mundo. Todas estas sensaciones son parte de nuestro sistema somatosensorial, que es responsable de muchas sensaciones diferentes, como la temperatura, el tacto, la posición y el movimiento del cuerpo, el dolor y la picazón. Algunos podrían decir que los efectos combinados de nuestro sistema somatosensorial son la esencia misma de lo que es conectarse con el mundo que nos rodea y experimentarlo.
Pero hasta finales de la década de 1990, se sabía poco acerca de cómo el cuerpo detecta realmente la temperatura y la presión. Es por eso que el premio Nobel de fisiología o medicina de 2021 se otorgó conjuntamente a David Julius y Ardem Patapoutian, cuya investigación independiente descubrió los receptores que nos permiten sentir el tacto y la temperatura.
Los descubrimientos realizados por Julius y Patapoutian ayudar a resolver preguntas que muchas personas se han estado haciendo durante años mostrándonos cómo estos estímulos se convierten en señales nerviosas a nivel molecular. Estos descubrimientos también pueden tener implicaciones importantes para el desarrollo de tratamientos para una variedad de condiciones diferentes, incluido el dolor crónico, en el futuro.
Un poco de picante
Ambos investigadores comenzaron a trabajar en este tema en la década de 1990, pero lo miraban de diferentes maneras. Julius y sus colegas de la Universidad de California estaban buscando un compuesto poco convencional conocido como capsaicina, que es el químico que causa la sensación de ardor que sentimos cuando tocamos o comemos chiles. Si bien los investigadores ya sabían que las células nerviosas activadas por capsaicina causaban sensaciones de dolor, Julius buscó descubrir qué sensores en las terminaciones nerviosas responden realmente al calor de este compuesto.
Usando neuronas cultivadas en laboratorio, células nerviosas humanasJulius y su equipo creó 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 que las células construyan una proteína llamada TRPV1 que llevó a estos receptores a percibir el calor de la capsaicina como algo doloroso.
Este fue el primero de muchos más receptores sensibles a la temperatura que Julius y su laboratorio descubrieron. Utilizando mentol, Julius identificó TRPM8, un receptor que se ha demostrado que se activa con 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 gran avance que permitió seguir investigando cómo la temperatura induce señales eléctricas en el sistema nervioso.
Patapoutian, del Instituto de Investigación Scripps de California, descubrió los mecanismos que sustentan 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 se pinchaba con una micropipeta. Pero para comprender más acerca de estas células sensibles a la presión, Patapoutian y su equipo primero necesitaban identificar qué receptor era el responsable.
Comenzaron con 72 genes candidatos, inactivándolos uno por uno hasta que encontraron que el único gen responsable de crear la proteína que responde a la presión sobre las membranas celulares se conoce como Piezo1. Luego, este descubrimiento los llevó a encontrar un segundo gen, llamado Piezo2, que funciona de manera similar.
Esta búsqueda de décadas ahora significa que los investigadores comprenden los mecanismos que sustentan nuestro sentido del tacto. Tanto Piezo1 como Piezo2 funcionan para iniciar una señal eléctrica que viaja entre las células y el cerebro cuando nuestra piel u órganos internos se tocan o sienten presión.
La importancia de estos sentidos
Los mamíferos son los únicos organismos que tienen la capacidad de generar y mantener nuestra temperatura corporal interna. Si la temperatura de nuestra sangre cae por debajo de 27 estamos en estado crítico. Es esencial para la supervivencia poder sentir los cambios de temperatura en nuestro entorno para mantener nuestra temperatura corporal central. Nos dice que debemos ponernos un abrigo si hace frío afuera, o que no toquemos la puerta de una 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 TRPV1 de calor y el TRPM de frío8 ahora significa que podemos tener objetivos para medicamentos para tratar la inflamación, la picazón, el dolor y la alodinia por frío (sensibilidad aumentada a las temperaturas frías).
Nuestro sentido del tacto también es extremadamente importante para nosotros por varias razones, entre ellas porque nos permite disfrutar de un abrazo. Ser capaz de detectar un estímulo mecánico, el sentido que llamamos tacto, es importante para cada tejido y célula de nuestro cuerpo. Significa que el cuerpo puede controlar el flujo sanguíneo, el estómago lleno o la vejiga llena.
La investigación de Patapoutian significa que ahora entendemos qué receptores nos permiten sentir el tacto, lo que podría tener muchas implicaciones para futuros tratamientos. Los investigadores ya se están enfocando en las proteínas descubiertas por Patapoutian para el tratamiento del dolor.
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La pareja gana el Nobel por descubrir el misterio de la detección de la temperatura, toque Proporcionado por The Conversation
Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.
Cita: Premio Nobel: Cómo los chiles ayudaron a los investigadores a descubrir cómo los humanos sienten dolor (5 de octubre de 2021) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-10 -nobel-prize-chili-peppers-uncover.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.