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Fundación UNAM

Nobel de Medicina para investigación que ayuda a comprender cómo percibimos el mundo

El Premio Nobel de Medicina de este año fue dado a David Julius y Ardem Patapoutian por descubrir cómo el sistema nervioso percibe la temperatura y el tacto, lo que ayuda a “comprender cómo el calor, el frío y la fuerza mecánica pueden desencadenar impulsos nerviosos que nos permiten percibir el mundo y adaptarnos a él”, según el comunicado de la Real Academia de las Ciencias en Suecia.

De acuerdo a la investigadora del Instituto de Fisiología Celular (IFC) de la UNAM, Tamara Rosenbaum, las investigaciones que permitieron ese galardón están relacionadas con los canales iónicos, un tipo de moléculas “de una complejidad y una belleza funcional excepcionales”, y las cuales se ubican en la membrana de células eléctricamente excitables como las neuronas para dar aviso al cerebro de todas las respuestas adaptativas que experimenta nuestro cuerpo.

Fue en 1997 cuando el también profesor de la Universidad de California, en San Francisco, Julius, incluyó entre sus investigaciones la clonación del primer homólogo de uno de los canales iónicos: TRPV1 (receptor de potencial transitorio vaniloide 1, por sus siglas en inglés, descubierto en 1969), lo que le permitió observar que éste se activaba ante la capsaicina, el compuesto de los chiles que causa picor.

Así mismo, pudo detectar que el TRPV1 era muy importante durante la percepción de temperaturas muy altas, y que participa en procesos fisiológicos como la inflamación y dolor provocados por una isquemia miocárdica o de osteoartritis, lo que comprueba que éste y 30 mil miembros más de estos canales iónicos tiene una gran relevancia fisiológica.

En tanto a su compañero, profesor e investigador del Instituto Médico Howard Hughes, en la Jolla, Patapoutin, participó con la identificación de otros canales llamados Piezo y con la descripción de algunos canales iónicos, especialmente con el que tiene la capacidad de detectar el frío nocivo.

“Los canales Piezo son muy distintos de los demás. También se hallan en la membrana de las células, pero detectan deformaciones en ella. Si pongo un dedo sobre la piel de mi brazo y ejerzo presión con él, los canales Piezo registran esta señal y mandan la información al cerebro para que la interprete”, explica Rosenbaum.

Los descubrimientos de ambos expertos ya tienen aplicaciones clínicas con la creación de algunos fármacos en cuyos ingredientes está la capsaicina y sirven para mitigar los dolores de espalda, e incluso, aquellos que son causados por la osteoartritis, ya que cuando el canal iónico TRPV1 recibe la capsaicina se cierra, y por lo tanto deja de transmitir dolor a la neuronas hasta verse cesado.

Más allá de conocer y entender cómo es que funcionan los canales iónicos, esta investigación también es para ver cómo es su estructura, cómo se ven y cuáles son las partes de ellos que interaccionan entre sí, además de cómo es la unión de una molécula que los activa o de un antagonista que los cierra, comentó Rosenbaum.

“Conocer estas particularidades de su función nos permite entenderlos mejor y diseñar terapias para tratar distintas enfermedades. Cuando llegué a México, uno de mis objetivos fue producir un canal iónico TRPV1 mutante de 18 mutaciones para estudiar su estructura y obtener algo así como una foto tridimensional de él. Y con mi equipo lo produje al cabo de varios años. Entonces, en 2009 –justo después de que publicamos un artículo en la revista Nature Neuroscience–, Patapoutian me pidió ese canal iónico para hacer también algunos estudios de estructura de relación. En cuanto a Julius, obviamente nos proporcionó algunos de los canales iónicos que clonó y, aunque no hemos colaborado directamente, tanto él como Patapoutian nos citan en sus artículos”.

Sobre esta misma línea de investigación, Rosenbaum y su equipo de trabajo del IFC descubrieron que el canal iónico TRPV4, ubicado en las células predominantes de la epidermis, se activa por la el lisofosfatidilcolina, un lípido cuyos niveles están incrementados en el suero de pacientes con colangitis biliar primaria, enfermedad hepática que destruye lentamente los conductos biliares.

“Este lípido se pega directamente, sin intermediarios, al canal iónico TRPV4, lo cual genera señales intracelulares que hacen que se secrete un microARN que activa el canal iónico TRPV1, que, como ya dije, se localiza en las neuronas. Esta activación ocasiona una comezón tan severa que a veces es necesario un trasplante de hígado para tratar de mejorar la calidad de vida de quien padece colangitis biliar primaria”.

También detectaron que el TRPV4 se expresa en la barrera alvéolo-capilar. Por esto, el uso de un respirador artificial en los pacientes con SARS-CoV-2 es capaz de activarlo provocando así un edema pulmonar.

FUENTE: GACETA UNAM

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