abril 18, 2024

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Partículas que se deslizan por los poros.

Partículas que se deslizan por los poros.

Textos como este a menudo no solo se consumen a través de los ojos: también hay que tocarlos al pasar las páginas, al desplazarse por la pantalla táctil o al girar la rueda del ratón. Para que esto suceda, el contacto mecánico con la piel debe provocar una estimulación que se envía al cerebro.

Nadie en Berlín puede explicar mejor cómo funciona esto que Gary Lewin. El científico investiga desde hace décadas la percepción del dolor y el tacto en el Centro Max Delbrück (MDC). El responsable de esto es el llamado canal iónico, una proteína que traduce el tacto en señales eléctricas. “Hasta ahora sólo sabíamos que el canal iónico Piezo2 era necesario para este fin”, afirma.

Junto con su equipo, Lo dice en la revista “Science”.Sin embargo, descubrió un canal llamado Elkin1 que tiene casi la misma función. El equipo de Lewin crió ratones genéticamente modificados que carecen del gen Elkin1. Luego se irritan las patas de estos animales con un trozo de algodón en las patas traseras.

“Los ratones suelen responder a un hisopo de algodón el 90% de las veces”, dice Lewin. “Por el contrario, los ratones sin Elkin1 sólo retraen sus patas a la vez”. Por eso perciben muy mal el tacto.

Poros para partículas cargadas.

Los canales iónicos existen como poros microscópicos en la membrana de las células nerviosas. Piezo2 y quizás Elkin1 también son mecanosensibles: si algo toca o presiona la piel, la membrana se expande y los poros se abren. Luego, los iones (partículas cargadas eléctricamente) se deslizan, creando un desequilibrio eléctrico en la superficie celular, que se amplifica y se transmite al cerebro.

Las partículas cargadas (iones) pueden fluir a través de un canal iónico en la membrana celular.
Las partículas cargadas (iones) pueden fluir a través de un canal iónico en la membrana celular.

© Getty Images/iStockPhoto

El investigador estadounidense Ardem Patapoutyan ganó el Premio Nobel de Medicina en 2021 por su descubrimiento de la proteína Piezo2. Lewin, el descubridor de la proteína Elkin1, trabajó con Pataputian Características Piezo2Aquí en Berlín, su equipo ha realizado varias mediciones electrofisiológicas importantes en patabutuanos, afirma. El Laboratorio Lewin es uno de los laboratorios líderes a nivel mundial en este tipo de investigación.

Piezo2 es sólo una parte de la historia: la mitad de los mecanorreceptores funcionan con total normalidad, a pesar de la ausencia de Piezo2.

Gary Lewin

Una cosa ya estaba clara para los investigadores en ese momento, dice Lewin: “Piezo2 es sólo una parte de la historia. “La mitad de los mecanorreceptores funcionan con total normalidad, aunque no contengan Piezo2”. Esta fue su motivación para seguir trabajando en este tema.

Si seguimos a Lewin, Elkin1 parece ser tan fundamental para el sentido del tacto como la proteína Piezo2. El equipo de Lewin pudo demostrarlo mediante cultivos celulares: su equipo eliminó los genes de ambas proteínas de las células nerviosas humanas. Como resultado, ya no generan señales eléctricas cuando se estimulan mecánicamente. Ahora parece que una decodificación completa del sentido del tacto está al alcance de la mano.

¿Un Premio Nobel temprano?

Teniendo en cuenta el canal iónico recién descubierto, ¿es posible que el investigador estadounidense Patapoutyan reciba el Premio Nobel prematuramente y que Berlín haya perdido el Premio Nobel? No, dice Stefan J. Lechner, del Hospital Universitario de Hamburgo-Eppendorf, que hasta 2013 realizó investigaciones en el laboratorio Lewin de Berlín. En los medios de comunicación “probablemente esto se presentó de forma bastante abreviada”, cree: “No creo que el comité del Premio Nobel “Otorgado el premio exclusivamente por la decodificación. Símbolos para el sentido del tacto, pero para la detección piezoeléctrica”. canales”.

Sampoorna Chakrabarti del grupo de Gary Lewin ha realizado varios experimentos actuales sobre el tacto y elken1.
Sampoorna Chakrabarti del grupo de Gary Lewin ha realizado varios experimentos actuales sobre el tacto y elken1.

© Katarina Böhm, Centro Max Delbrück

El profesor Hamburg dice que estas proteínas realizan una asombrosa variedad de tareas en todo el cuerpo. “Cada célula está constantemente expuesta a estímulos mecánicos de algún tipo, por ejemplo en los vasos sanguíneos, los músculos, la vejiga, los pulmones… la lista es casi interminable”. Incluso sin la gravedad de la Tierra, faltaban estímulos mecánicos importantes, lo que es una de las razones por las que los astronautas experimentaron pérdida de masa muscular y problemas con su sistema vascular.

Ahora es necesario demostrar mediante estudios detallados realizados por otros grupos si la proteína Elkin1 puede tener funciones igualmente extensas en el cuerpo, afirma Lechner. Incluso si Elkin1 es en realidad un canal iónico mecanosensible, no se ha demostrado fuera de toda duda después de un solo estudio. Sin embargo, el trabajo actual es “metodológicamente muy limpio e impecable”.

Lewin afirma que ya encontró otro trabajo. Elkin 1 puede desempeñar un papel en la sensación de dolor: “Este sería un nuevo objetivo potencial para el tratamiento del dolor crónico”, afirma Berlini.

Nota de transparencia: El propio autor trabajó en el Centro Max Delbrück entre 2016 y 2019.