A Asemblea Nobel e o Instituto Karolinska de Estocolmo abriron este luns a semana na que se coñecerán os gañadores dos prestixiosos co premios co anuncio na categoría de Medicina ou Fisioloxía. Os gañadores do Nobel 2021 son David Julius e Ardem Patapoutian, en recoñecemento aos seus descubrimentos dos receptores para a temperatura e o tacto. Os estudos dos dous científicos botaron luz sobre a orixe dos procesos nerviosos que nos permiten sentir o frío, a calor ou a presión a través do tacto, feitos esenciais para a supervivencia e relacionarnos coa contorna.
David Julius usou a capsaicina, o composto que provoca a comechón ao tomar pementos, para identificar un sensor nas terminacións nerviosas da pel que responde á calor. Poal súa parte, Ardem Patapoutian empregou células sensibles á presión para descubrir unha nova clase de sensores que responden a estímulos mecánicos na piel e os órganos internos.
Estes achados revolucionarios impulsaron prometedoras liñas de investigación que levaron a un rápido aumento na nosa comprensión de como o noso sistema nervioso percibe a calor, o frío e os estímulos mecánicos. Julius e Patapoutian conseguiron identificar os elos críticos para unha comprensión ampla da interacción entre os nosos sentidos e a contorna na que nos movemos.
Sensacións clave para percibir o mundo
O xurado dos galardóns destaca con este recoñecemento as investigacións sobre unha importante incógnita para a fisioloxía humana: a forma na que percibimos a contorna e, por tanto, a maneira na que nos relacionamos con ela. Os mecanismos que modulan esta interacción xeran curiosidade desde fai miles de anos. Así, buscamos resposta a preguntas sobre como os ollos detectan a luz, como o oído interno percibe os sons ou como os receptores do nariz e a boca xeran os sentidos do olfacto e o gusto.
Mais hai, alén disto, outras formas de percibir a contorna na que nos movemos, e que son esenciais para vivir e adaptarnos a ela. Desde as ideas do filósofo René Descartes, que imaxinou unha rede de fíos que conectaban a pel co cerebro, moitos científicos seguiron este camiño. Por exemplo, Joseph Erlanger e Herbert Gasser recibiron o Nobel de Fisioloxía ou Medicina en 1944 polo achado dos diferentes tipos de fibras nerviosas sensoriais que reaccionan a distintos estímulos, como por exemplo, nas respostas ao tacto con e sen dor.
BREAKING NEWS:
The 2021 #NobelPrize in Physiology or Medicine has been awarded jointly to David Julius and Ardem Patapoutian “for their discoveries of receptors for temperature and touch.” pic.twitter.com/gB2eL37IV7— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 4, 2021
Neste tempo, conseguiuse demostrar que as células nerviosas están altamente especializadas para detectar e transmitir diferentes tipos de estímulos, o que permite unha percepción matizada da nosa contorna. Un destes exemplos é a capacidade para sentir diferenzas na textura das superficies a través das xemas dos dedos, ou a capacidade para discernir a calor agradable da que pode chegar a queimar.
Neste sentido, Julius e Patapoutian conseguiron resolver unha pregunta clave: como a temperatura e os estímulos mecánicos convértense en impulsos eléctricos no sistema nervioso?
No caso de Julius, a través da capsaicina e o coñecemento da comechón que causaba ao comer pementos, o seu equipo indagou na forma na que este composto producía esta sensación. Crearon unha biblioteca de millóns de fragmentos de ADN correspondentes a xenes expresados nas neuronas sensoriais que poden reaccionar á dor, a calor e o tacto. Finalmente, identificaron un xene que podía facer que as células fosen sensibles á capsaicina. E, posteriormente, outros experimentos revelaron o descubrimento dun receptor sensible á calor que se activa a temperaturas percibidas como dolorosas.
Pola súa parte, Ardem Patapoutian buscaba respostas a outra cuestión descoñecida: como os estímulos mecánicos podían converterse no noso sentido do tacto e experimentar a sensación de presión. Algúns traballos identificaran sensores mecánicos nas bacterias, pero había moitas incógnitas sobre estes procesos. E entón, o equipo de Patapoutian identificou por primeira vez unha liña celular que emitía un sinal eléctrico medible cando se picaban por primeira vez células individuais cunha micropipeta.
Despois disto, e tras unha longa procura, conseguiron observar un xene cuxo bloqueo facía que as células se volvesen insensibles a estas picadas, e denominárono Piezo1. Máis tarde atoparon outro xene semellante, bautizado como Piezo2. Constataron que as neuronas sensoriais expresaban altos niveis do Piezo2 e, máis adiante, estableceron con claridade que estes dous xenes funcionan como canles iónicas que se activan directamente polo exercicio de presión sobre as membranas celulares.
