Calor, dolor y otras sensaciones claves para la supervivencia: El Nobel de Medicina 2021 celebra la curiosidad científica

El 4 de octubre, la Asamblea del Premio Nobel decidió entregar el galardón 2021 en Medicina a David Julius y Ardem Patapoutian, por sus descubrimientos de los receptores del cuerpo humano para la temperatura y el tacto. Lo hizo en el instituto sueco Karolinska, uno de los principales centros educativos en el área de la medicina.

Receptores es una palabra que se usa para identificar a ciertas proteínas responsables de abrir los canales que transmiten a nuestro sistema nervioso las sensaciones térmicas, químicas, mecánicas (priocepción) y nociceptivas (los estímulos dañinos, que interpretamos como dolor). Estas proteínas se encuentran no solo en la piel, sino en muchas partes del cuerpo, permitiendo el paso de esa valiosa información.

La elección sorprendió a algunos, que opinaron que este no era el año de celebrar a la ciencia por la ciencia, sino de premiar, por ejemplo, los esfuerzos realizados para encontrar las vacunas contra el COVID-19.

Sin embargo, voces como Moisés Canle, profesor de química física en la Universidad de La Coruña, reconocieron el valor de dar su lugar a la ciencia básica, a la curiosidad científica, “el querer saber más porque sí, sin necesidad de posibles aplicaciones inmediatas”.

De hecho, la Fundación BBVA (Banco Bilbao Vizcaya Argentaria) había distinguido ya el trabajo de Julius y Patapoutian en enero de este año, con el Premio Fronteras, al considerarlo “un estudio pionero que abre la puerta al desarrollo de nuevas vías terapéuticas para controlar el dolor crónico asociado al trauma y a diversas enfermedades”.

“Nuestra habilidad para sentir el calor, el frío y otras sensaciones es esencial para la supervivencia”, destacó el comité del Nobel, “además de definir nuestra interacción con el entorno. Podemos dar por sentado que si la temperatura sube, sentiremos calor, sin pensar en cómo se generan los impulsos nerviosos que nos llevan a ello”.

David Julius llegó a la respuesta utilizando la capsaicina, el famoso compuesto picante que caracteriza a los chiles picantes y que hace que nos acaloremos, enrojezcamos y sudemos al comer comida mexicana, por ejemplo. La capsaicina nos induce a una sensación de calor, al activar un sensor en las terminaciones nerviosas de la piel.

Ardem Patapoutian, por su parte, usó células sensibles a la presión para descubrir una nueva clase de sensores que responden a los estímulos mecánicos en la piel y en los órganos internos.

El trabajo conjunto de ambos dio pie a una intensa investigación que ha permitido entender cada vez más rápido cómo funciona nuestro sistema nervioso. Antes de eso, apunta la Academia Nobel, había eslabones perdidos en la compleja interacción entre nuestros sentidos y el ambiente.

Los descubrimientos moleculares explican por qué el chile nos sabe caliente y la menta nos sabe frío, pero también qué proteínas nos ayudan a percibir una suave brisa o un pinchazo (estímulos mecánicos).

El sentido del tacto ha fascinado a los humanos durante años, dijo Patrik Ernfors, miembro del comité Nobel que estudia las reacciones somáticas en el Karolinska. “René Descartes, por ejemplo, imaginaba un cordón que conectaba diferentes partes del cuerpo al cerebro, para transmitir las señales dolorosas”. Siglos después, el Nobel de 1944 fue para el descubrimiento de las fibras nerviosas que detectan las sensaciones táctiles dolorosas y no dolorosas (Joseph Erlanger y Herbert Spencer Gasser). La imaginación y la curiosidad, cuando perseveran en el tiempo, pueden hallar eco en la realidad.

Otros expertos en el campo también aplaudieron la selección. “Es un deleite, pero no una sorpresa”, dijo Peter McNaughton, neurocientífico del King’s College de Londres. “Sabía desde hace un par de años que los estaban considerando en serio, y llegué a pensar que el comité se había enfriado (sobre ellos)”.

¿Quiénes son ellos? Julius y Patapoutian

David Julius (Nueva York, 1955) labora en investigación en la Universidad de San Francisco, California. Es el primero en descubrir un sensor en las terminaciones nerviosas de la piel que detectan el calor. Ya en la década de 1990 estaba trabajando en esto a partir de una biblioteca de secuencias de ADN, haciéndolas interactuar con la capsaicina. La proteína identificada se llama TRPV1. Actúa como un canalizador de iones que llegan hasta la célula nerviosa. Los ratones que no tienen el gen para generar esta proteína no reaccionan a los chiles picantes ni al calor, con los riesgos que eso implica.

Ardem Patapoutian (Beirut, 1967) trabaja en el centro de investigación Scripps y en el Instituto Médico Howard Hughes. Él encontró un canal relacionado, el TRPM8, que reacciona al frío y también al mentol. TRPV1 y TRPM8 trabajan juntas con una gama de otros receptores para percibir la temperatura y disparar el dolor del frío o del calor.

Patapoutian también fue el primero en descubrir un gen que permite que las células nerviosas sientan la presión, sea de un tierno abrazo o de una piedra en el zapato. Lo llamaron Piezo1, en honor a la palabra griega para presión. Pronto dieron con su hermano, Piezo2.

Suena gracioso, hasta que pensamos que estos dos genes nos ayudan a controlar la presión sanguínea, la respiración e incluso la presión que sentimos en la vejiga, y que puede hacer la diferencia entre un proceso normal y uno doloroso. E incluso estarían involucrados en el metabolismo, las migrañas y trastornos del desarrollo, como el autismo.

Cada órgano en el cuerpo tiene tejidos para los cuales es esencial poder sentir la presión. Sin esas proteínas, no podríamos sentir el mundo, al menos el que interactúa con nuestra piel y órganos.

El trabajo de ambos no ha terminado. Está dando lugar a una serie de descubrimientos de moléculas relacionadas, como la TRPC5, responsable de informarnos del inolvidable dolor de un estímulo frío que golpea un diente dañado (Katharina Zimmermann, electrofisióloga de la Universidad de Erlangen–Núremberg). Y algún día podría conducir a desarrollar fármacos dirigidos a esos canales, aunque por ahora, dice Zimmermann, ese es todavía un camino muy complicado. (I)