Nobel de Medicina 2021: un premio por descubrir cómo sentimos el calor de una taza de café o las caricias

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Julius estableció con sus investigaciones los mecanismos por lo que un pimiento picante nos da una sensación de calor. Un descubrimiento que va mas allá de lo gastronómico, ya que explica cómo percibimos las temperaturas.

Aunque ya se sabía desde hacía décadas el papel que tienen las células nerviosas en la percepción de la temperatura y en el sentido del tacto, todavía se ignoraba cómo las células localizaban esas sensaciones y las transmitían al cerebro.

Según ha destacado el comité del Nobel en un comunicado, las investigaciones de Julius, y de su compatriota Ardem Patapoutian (el otro galardonado), permiten responder a la gran pregunta de cómo se convierten en impulsos eléctricos los estímulos mecánicos y de temperatura, a través de nuestro sistema nervioso.

En comparación, el funcionamiento de las células nerviosas respecto a la vista o el olfato estaba mucho más avanzado. El tacto seguía siendo un misterio. A partir de pimientos, en concreto la capsaicina, el componente que provoca la sensación de quemadura, Julius descubrió una de las principales moléculas de las terminaciones nerviosas que se activan con el calor.

Este hallazgo, que data de 1997, permite comprender mejor cómo sentimos las temperaturas. Pero todavía quedaba por explicar el tacto, o mejor dicho, la "sensación mecánica" por la que percibimos, por ejemplo, una presión sobre la piel.

Trabajo de hormigas

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Y esta es la principal aportación de su colega Patapoutian, que ya había trabajado en la percepción de la temperatura. En el 2010, su equipo aisló por primera vez dos moléculas que tenían un papel en la percepción de los estímulos mecánicos.

Para encontrarlos, tuvieron que llevar a cabo un trabajo de hormigas. Durante casi un año los investigadores observaron células de ratones a los que les iban retirando un día una proteína, otro día, otra. E iban ejerciendo presión física sobre la célula, que respondía con descargas eléctricas.

Hasta el día en que una de las células no respondió. La culpable era por lo tanto la proteína que faltaba y el gen que codifica su producción en la célula. Los investigadores la bautizaron como proteína “Piezo”, que en griego quiere decir “presión”, y pronto descubrieron una molécula hermana, Piezo 2, con un papel muy importante en el tacto.

Si bien las investigaciones de Julius hicieron avanzar los conocimientos en la percepción de la temperatura, el “descubrimiento de los genes Piezo fue una bomba en el campo de los “mecanorreceptores”, explicaba el francés Bertrand Coste, que trabajó en este hallazgo con Patapoutian. ”Es la primera vez que identificamos estos genes y para los investigadores es crucial: cuando conoces el gen, puedes desarrollar toda una serie de herramientas que nos permitirán conocer mejor el tacto”, relata.

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Quedan muchas preguntas respecto a estas proteínas. No sabemos exactamente cómo interactúan en la transmisión, aún cuando su compleja estructura se conoce en detalle y puede ayudar a entender su funcionamiento preciso.

No obstante, estos descubrimientos tienen un interés concreto ya que abren la vía a tratamientos para ciertas patologías, por ejemplo enfermedades raras en las que el paciente no percibe sus propios miembros. El interés terapéutico será sin embargo mayor si se logra desentrañar este funcionamiento en la sensación de dolor.

“La próxima etapa está clara: identificar los canales (...) responsables de la detección de los estimulantes mecánicos que provocan el dolor”, considera Coste, quien trabaja en este tipo de investigaciones. “Identificar esas proteínas tendría potenciales terapéuticos increíbles (...) en los dolores crónicos o inflamatorios”, concluye.