Premio Nobel de Medicina y Fisiología otorgado por receptores de temperatura y sensibilidad mecánica

Apenas es necesario explicar una vez más qué papel juegan los sentidos en nuestra vida. Durante mucho tiempo, las mejores mentes de la humanidad han estado lidiando con el problema de la percepción del mundo circundante, y todo comenzó con los filósofos, y luego la ciencia también se unió. Obviamente, tenemos diferentes canales de transmisión para diferentes sensaciones. Pero con la vista, el olfato, el oído y el gusto, las cosas parecen ser más fáciles: tenemos ojos, oídos, lengua y nariz. ¿Y, por ejemplo, la sensación de temperatura? ¿O sensaciones mecánicas de roce, caricias, presión, etc.? Para ellos tampoco hay órganos de los sentidos, sentimos la temperatura y la presión con toda nuestra piel, y no solo con nuestra piel, sino también con nuestros órganos internos.

Hace bastante tiempo, los neurocientíficos descubrieron que existen diferentes nervios para estímulos de diferentes intensidades, por ejemplo, que diferentes fibras nerviosas reaccionan al tacto ordinario y al dolor de un golpe. Por este descubrimiento, se otorgó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1944. Pero la pregunta seguía siendo cómo exactamente los nervios perciben tales estímulos o, en otras palabras, cómo un estímulo (presión, choque, cambio de temperatura) se convierte en un electroquímico. impulso nervioso.

Uno de los nuevos premios Nobel David Julius (David Julius) respondió a esta pregunta para los estímulos de temperatura. En la segunda mitad de los años 90, a él y a sus colegas de la Universidad de California en San Francisco se les ocurrió la idea de que el mecanismo de la sensación de temperatura podría investigarse utilizando capsaicina, un alcaloide de las plantas calientes que se encuentra, por ejemplo, en los chiles. Las neuronas que transmiten señales de dolor, señales de calor y señales de presión mecánica son sintetizadas por muchas proteínas cuyo ADN se conoce. Entonces, los investigadores trasplantaron este ADN de neuronas sensoriales a otras células que no sienten dolor, temperatura ni tacto. Y luego esas células modificadas se trataron con capsaicina.


Ardem Pataputyan (izquierda) y David Julius (derecha). (Foto: El premio Kavli)

Como resultado, se descubrió la proteína receptora TRPV1. Reacciona a la capsaicina y a temperaturas muy altas, cuando ya empezamos a sentir dolor. TRPV1 es un canal de iones que se encuentra en la membrana de una neurona sensorial y se abre bajo la influencia de la temperatura. A través del canal abierto, los iones se reorganizan entre el lado externo y el lado interno de la membrana; así es como surge un impulso electroquímico que corre a lo largo de los nervios hasta el cerebro.

TRPV1 no es el único receptor de temperatura. Otras temperaturas tienen sus propias proteínas receptoras. Por ejemplo, el receptor TRPM2 funciona en el rango de 33 a 38 ° C, y el TRPM8 se enciende cuando la temperatura desciende por debajo de 26 ° C.Por cierto, TRPM8 fue abierto de forma independiente por David Julius y el segundo galardonado actual Ardem Pataputyan (Ardem Patapoutian). (Por cierto, se descubrió que TRPM8 usaba mentol “frío”, del mismo modo que se descubrió que TRPV1 usaba capsaicina “caliente”). Pero Ardem Pataputyan recibió su mitad del premio no tanto por TRPM8 frío como por receptores de presión mecánicos. Él y sus colegas del Instituto Scripps a fines de la década de 2000 experimentaron con neuronas sensoriales que respondían al tacto: las células se presionaron con una micropipeta y las células respondieron con una señal eléctrica. Los genes que podrían codificar la proteína receptora deseada se contaron hasta 72. Al desactivarlos en las células, los investigadores encontraron aquellos que realmente codifican proteínas mecanosensoriales: estos eran genes. Piezo1 y Piezo2.

Está claro cómo nos sentiríamos sin sensibilidad a la temperatura: simplemente no sobreviviríamos sin poder sentir el frío peligroso o escondernos del calor a tiempo; Y no estamos hablando de procesos inmunológicos, cuando la temperatura corporal sube o baja, dependiendo de la intensidad de la inflamación. Lo mismo puede decirse de los receptores piezoeléctricos. Con su ayuda, literalmente sentimos el suelo bajo nuestros pies, una cuchara en la mano, abrazos y besos, pero también la presión de la orina en la vejiga, la posición del cuerpo en el espacio (el receptor Piezo2 es especialmente importante aquí), y nuestro cuerpo con la ayuda de Piezo monitorea la presión arterial y la respiración. Como es habitual, los descubrimientos “Nobel” en medicina y biología nos dicen no solo algo nuevo sobre los procesos fundamentales en la naturaleza viva, sino que también tienen una dimensión completamente práctica: conociendo cómo funcionan los receptores de temperatura y mecanosensoriales, podemos comprender mejor el mecanismo de muchas enfermedades .

Basado en materiales Comité Nobel


Source: Автономная некоммерческая организация "Редакция журнала «Наука и жизнь»" by www.nkj.ru.

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