David Julius y Ardem Patapoutian reciben el galardón de la Real
Academia de las Ciencias de Suecia por sus grandes aportaciones al
estudio de cómo nuestro sistema nervioso siente el calor, el frío o los
impulsos mecánicos.

David Julius y Ardem Patapoutian, los ganadores del Premio Nobel de Medicina o Fisiología de 2021

La percepción de la temperatura y el tacto son dos de las claves
evolutivas de miles de especies de nuestro planeta y el ser humano no es
una excepción. Nuestra relación con el entorno que nos rodea ha dictado nuestros patrones de comportamiento desde hace milenios y ha condicionado nuestras decisiones.

Sin
embargo, notar frío, calor o la diferencia entre una superficie lisa y
otra rugosa son sensaciones que damos por hecho en el día a día sin
saber cómo se producen los impulsos nerviosos que nos permiten
percibirlas. David Julius y Ardem Patapoutian han conseguido la solución a estas incógnitas,
un esfuerzo que ha reconocido la Real Academia de las Ciencias de
Suecia, en Estocolmo, galardonándoles con el Premio Nobel de Medicina o
Fisiología de 2021.

“David Julius utilizó capsaicina, un compuesto irritante del chile picante que produce una sensación de quemazón, para identificar los sensores de los receptores nerviosos de nuestra piel que responden al calor”, afirma la Real Academia de las Ciencias de Suecia en un comunicado.
Del mismo modo, la entidad ha reconocido las investigaciones de Ardem
Patapoutian al “utilizar 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”.

Hasta
ahora no sabíamos cómo se producían los impulsos nerviosos que nos
permiten percibir el frío, el calor o el tacto en nuestra piel

Por lo tanto, el galardón premia unos descubrimientos que han abierto nuevas vías para la investigación y el entendimiento de cómo nuestro sistema nervioso siente el calor, el frío y los estímulos mecánicos. “Los galardonados identificaron los puntos críticos que faltaban en nuestro entendimiento de la compleja interacción entre nuestros sentidos y el entorno que nos rodea”, añade la Academia.

¿Cómo percibimos lo que nos rodea?

No
es la primera vez que el ser humano imagina cómo funcionaría su propio
cuerpo a la hora de sentir los estímulos. En el siglo XVII, René Descartes ya teorizó sobre las redes que conectarían diferentes partes de la piel con el cerebro
y, con el paso del tiempo, no sería el único. Algunas investigaciones
más recientes demostraron la existencia de neuronas sensoriales
especializadas que registran los cambios en nuestro entorno, todo un
proceso de evolución en los estudios de esta materia que llegó a un
punto cumbre en 1944.

En aquel año, Joseph Erlanger y Herbert Gasser
recibieron el Premio Nobel de Medicina por su descubrimiento de nuevos
tipos de fibras nerviosas sensoriales que reaccionaban a diferentes
estímulos, como la respuesta al dolor en el tacto.
Desde entonces se ha demostrado que las células nerviosas están muy
especializadas para detectar y traducir otros tipos de estímulos,
permitiéndonos, por ejemplo, sentir la diferencia entre las texturas de
diferentes superficies a través de nuestras yemas de los dedos.

Sin embargo, todavía quedaban preguntas sin resolver:
¿cómo se convierten la temperatura y los impulsos mecánicos que
sentimos en impulsos eléctricos en nuestro sistema nervioso? Dicho con
otras palabras, sabemos que existen receptores y que podemos sentir el
frío, el calor o la presión, pero ¿cómo es el proceso en el que la
información llega al cerebro y nosotros interpretamos si algo está frío o
caliente, si es rugoso, suave o áspero?

Sabíamos que
la capsaicina causaba sensación de quemazón y activaba las células
nerviosas, pero aún no se conocía cómo funcionaba exactamente

Los eslabones perdidos

A
finales de la década de los 90 ya se sabía que la capsaicina causaba
sensación de quemazón y que activaba las células nerviosas causando
sensación de dolor, pero aún no se conocía cómo funcionaba exactamente. Era un misterio aún por resolver.

Ante esta situación, David Julius y sus colegas de la Universidad de California en San Francisco crearon una biblioteca con millones de fragmentos de ADN,
todos ellos correspondientes a genes que se expresan en las neuronas
sensoriales que reaccionan al dolor, el calor y el tacto. Después de
numerosas hipótesis, el equipo consiguió identificar un gen que era capaz de hacer que las células sintieran la capsaicina.

Una
vez hecho el descubrimiento, nuevos experimentos revelaron que el gen
identificado tenía en su código un nuevo canal iónico, por lo que el
recién descubierto receptor se denominó TRPV1. Cuando Julius puso a
prueba la capacidad de esta nueva proteína de responder ante el calor,
comprobó que había descubierto un receptor termosensorial que
se activaba cuando las temperaturas eran consideradas dañinas. Abrió
una nueva vía de estudio, un hito científico que la Real Academia de las
Ciencias de Suecia no ha pasado por alto.