Julius, profesor y jefe del departamento de Fisiología de la Universidad de California en San Francisco (UCSF), fue anunciado como ganador la semana pasada junto a su colega de Scripps Research Ardem Patapoutian por sus descubrimientos de los receptores para la temperatura y el tacto.
A finales de los 90, el laboratorio de Julius identificó la proteína TRPV1, un miembro de los conocidos como canales TRP (receptores de potencial transitorios) responsable de detectar el calor intenso como en los pimientos picantes o chile, y posteriormente la proteína TRPM8, que hace lo mismo para el frío.
PREGUNTA: ¿Por qué son importantes los canales TRP? ¿Qué nos habría pasado a los humanos si no tuviésemos estos receptores?
RESPUESTA: Es difícil de decir. Se trata de una familia de moléculas muy amplia que realizan funciones que van desde absorber el calcio para las células hasta percibir el dolor. Hay gente que tiene mutaciones en TRPV4, que es importante para el desarrollo de los huesos, y por tanto tienen defectos en el esqueleto o en el sistema nervioso. Lo que sí puedo decir es que si a alguien le faltasen todos los canales TRP, esa persona estaría muerta.
P: ¿Y si le faltasen solo los TRPV1 y TRPM8 (los dos identificados por Julius y que perciben el calor y el frío)?
R: Ahí lo que puedo decir es que cuando les sacamos estos receptores a los ratones de laboratorio, no mueren. Tienen déficits, pero viven, aunque en un entorno muy controlado. Estos receptores desempeñan un papel en la detección de cambios de temperatura, así que lo que pasaría es que tendría problemas para saber cuál es la temperatura ambiente, pero no en la temperatura corporal.
P:¿Eso es algo con lo que se ha experimentado?
R: Sí. Cuando a una persona se le subministran medicamentos que bloquean los canales TRP, le cuesta detectar algo que está caliente. Esto preocupa a las farmacéuticas, que no quieren que alguien se queme con, por ejemplo, una taza de café demasiado caliente porque ya no lo perciben sensorialmente.
P: ¿Entonces, podemos vivir sin sentir dolor?
R: Hay gente con mutaciones en otros tipos de moléculas que hacen que sean incapaces de percibir ningún estímulo de dolor. Cuando son pequeños, hay que ir con mucho cuidado y vigilarles, pero si superan esa fase y aprenden cuáles son las cosas con las que deben tener cuidado aunque no sientan dolor, pueden vivir una vida bastante buena. Cuando se eliminan las moléculas que nosotros hemos estudiado, sólo se están quitando algunos componentes del dolor, así que no es un déficit dramático.
P: ¿Y estas moléculas están presentes en todos los animales?
R: En general, sí.
P: ¿Cómo son las moléculas para percibir la temperatura (TRPV1 y TRPM8)?
R: Siempre las describimos como un donut en la membrana de la célula. Están al final de un nervio sensorial de la piel o la lengua, por ejemplo, y tienen forma de un donut pequeño. En circunstancias de temperatura normal, el agujero del donut está cerrado, pero cuando entran en contacto con algo caliente o frío, se activa el canal TRP y el agujero se ensancha.
P: ¿Qué pasa entonces por ese agujero?
R: Por el agujero entran a la célula iones de calcio y de sodio que generan corrientes eléctricas que van hasta las neuronas y entonces es cuando reaccionamos y decimos: “¡Me quemé!” o “¡Qué frío está esto!”.
P: ¿Y eso de qué nos sirve?
R: Una de las principales funciones del dolor es indicarnos cuando nos hemos hecho daño para que podamos proteger esa zona. Imaginemos que vamos a la playa y nos quemamos la piel. Luego la espalda se inflama y se vuelve muy sensible a los cambios de temperatura, de manera que cuando nos duchamos con agua caliente, nos da la sensación de que nos estamos quemando. Lo que eso nos está diciendo es que esa parte del cuerpo está herida y que debemos protegerla hasta que se cure.
P: Además de al calor, TRPV1 también reacciona al entrar en contacto con ácido. ¿Por qué?
R: La acidez es, como el calor, otro componente de lo que llamamos “la sopa inflamatoria”. Es un agente que contribuye a inflamar para aumentar la sensibilidad de esa parte del cuerpo cuando se ha producido una herida. Es muy importante estudiar todos los ingredientes de esta “sopa” para poder crear medicamentos que sean efectivos en la reducción del dolor sin que bloqueen funciones básicas como la percepción del calor y evitar así que la gente se queme sin notarlo.
P: Usted empezó sus investigaciones con el compuesto químico capsaicina, hallado en los pimientos picantes como el chile. ¿Por qué eligió precisamente ese compuesto?
R: Elegimos la capsaicina porque queríamos estudiar el dolor en general. El chile es un producto cuyas especias han sido usadas como medicina por mucho tiempo, y sabíamos que la capsaicina es un activador muy potente de las fibras nerviosas que actúan en la sensación de dolor.
P: Y buscando al dolor se encontraron con la temperatura...
R: Sí. No fue hasta que identificamos el receptor TRPV1 que entendimos que este era sensible al calor.
P: ¿El TRPV1 y el TRPM8 son los responsables de que distintas personas tengan mayor o menor sensibilidad al frío y al calor?
R: La genética todavía no ha dado respuesta a esta pregunta, pero hay un estudio que creo que es muy interesante según el cual la gente que vive en climas nórdicos presenta diferencias en los canales TRP con respecto a la que vive en climas más cálidos.
P: ¿En qué se encuentra trabajando en la actualidad?
R: Seguimos fascinados por estas cuestiones. La mitad de mi laboratorio está interesado en profundizar más en estas moléculas y en la infraestructura biofísica; y la otra mitad, en entender los componentes moleculares y celulares de los distintos tipos de dolor crónico.