El Instituto Karolinska de Estocolmo anunció este lunes que los ganadores del Premio Nobel de Medicina o Fisiología 2021 son David Julius y Ardem Patapoutian “por descubrir los receptores para la temperatura y el tacto”.
La investigación de los galardonados está relacionada con nuestros sentidos, que nos permiten interpretar y darle orden al mundo en el que vivimos. Para entender dicha investigación, imaginemos por un momento la siguiente escena: en un cálido día de verano estás caminando en el parque con una persona muy querida. No llevas zapatos y el pasto está húmedo. Sientes el calor del sol en tus brazos y el viento soplando en tu cara. Esa persona se acerca y te abraza. Te da un suave y cálido beso en la mejilla. Sientes el roce de su piel. Deciden sentarse en el pasto y se recargan en un árbol, cuya corteza es muy áspera. Sacan sus refrigerios de una mochila y empiezan a disfrutarlos. Los emparedados que comen son deliciosos, pero tienen chile, lo que te provoca una sensación de ardor en la lengua. Tomas un poco de agua que te refresca y mitiga el dolor.
La escena anterior evoca sensaciones que todos hemos experimentado alguna vez: el calor, el frío, lo suave, lo áspero y el picor al comer un chile. Podemos experimentarlas gracias a nuestro sistema somatosensorial, un conjunto de centros de recepción de nuestro organismo que se encargan de producir estímulos como el tacto y la temperatura. Estos estímulos nos conectan con el mundo exterior y nos permiten tener sensaciones placenteras, pero también anticipar los peligros del medio ambiente.
Sabemos que existen distintos tipos de nervios en nuestro cuerpo que nos permiten sentir el calor y el frío, pero ¿cómo registrará nuestro sistema nervioso dichas sensaciones para convertirlas en una señal biológica? La respuesta es que debe haber receptores en nuestra piel que nos ayuden a convertir el frío y el calor en impulsos nerviosos. Pero dichos receptores no se conocían antes de las investigaciones de David Julius y Ardem Patapoutian.
La historia de este premio empieza con las pesquisas de David Julius (1955), un fisiólogo neoyorquino e investigador de la Universidad de California, San Francisco, que es conocido por su trabajo sobre el modo en que se activan las células que producen dolor. El dolor es una señal muy importante, pues nos avisa cuando hay algún peligro o cuando algún órgano de nuestro cuerpo no está funcionando adecuadamente.
Para identificar los receptores (una parte de las células que detecta lo que se encuentra cerca), Julius y su equipo decidieron investigar un compuesto que desempeñó un papel crucial: la capsaicina, que es la sustancia activa del chile y que provoca que sintamos ardor y un poco de dolor al comerlo. En sus investigaciones, Julius se percató de que hay un receptor (una parte de las células que detecta lo que se encuentra cerca) que responde a la capsaicina. Algunos otros experimentos mostraron que dicho receptor respondía al calor, en particular al tipo de calor que puede causar dolor, por ejemplo, cuando uno se quema con una taza de café caliente.
A partir del descubrimiento del receptor para el calor, el grupo de Julius también localizó el receptor para el frío. Los receptores para el calor y el frío son muy parecidos, pues en condiciones extremas producen la sensación de dolor.
Por su parte, Ardem Patapoutian (1967) también realizó aportaciones importantes a la investigación de los receptores. Él y Julius se conocieron en la Universidad de California, San Francisco, donde el primero realizó una estancia posdoctoral. Originario de Beirut, Líbano, en su juventud se mudó a Los Ángeles, California para convertirse en científico. Actualmente es investigador en el Instituto Médico Howard Hughes Medical de California. Su investigación se centró en otro tipo de receptores: aquellos que responden a la presión, tanto en la piel como en los vasos sanguíneos. Dichos receptores nos informan si estamos en equilibrio, si estamos sentados o acostados, o si nuestro corazón funciona adecuadamente.
Para estudiarlos, Patapoutian desarrolló un tipo de células que respondían a la presión y, utilizando una técnica para modificar los genes, descubrió aquellos responsables de las respuestas mencionadas anteriormente. A partir de este procedimiento descubrió que había un cierto tipo de proteínas que activan a aquellas células que responden a los estímulos mecánicos y que le dan información al cerebro acerca de nuestras sensaciones, por ejemplo, si nos están acariciando, nos están pellizcando, si estamos acostados o si perdimos el equilibrio porque alguien nos ha empujado.
Como anunció el jurado que otorgó el premio, los descubrimientos revolucionarios que fueron galardonados este año “nos han ayudado a comprender cómo el calor, el frío y la fuerza mecánica pueden iniciar los impulsos nerviosos que nos permiten percibir y adaptarnos al mundo”. Este trabajo de ciencia básica tiene aplicaciones sumamente importantes para la medicina, pues puede ayudar a encontrar tratamientos para el dolor causado por distintos padecimientos crónicos.
es comunicadora de la ciencia en el Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM
