La Asamblea del Instituto Karolinska de Estocolmo concedió el 4 de octubre el Premio Nobel en Fisiología y Medicina al bioquímico estadounidense David Julius y al biólogo molecular libanés emigrado a los Estados Unidos de Norteamérica Ardem Patapoutian, por “sus descubrimientos de los receptores de la temperatura y el tacto”.
Al respecto la organización de los Premios Nobel declara en su página web: “Nuestra capacidad para sentir el calor, el frío y el tacto es esencial para la supervivencia y sustenta nuestra interacción con el mundo que nos rodea. En nuestra vida diaria damos por sentadas estas sensaciones, pero ¿cómo se inician los impulsos nerviosos para que se puedan percibir la temperatura y la presión? Esta cuestión ha sido resuelta por los premios Nobel de este año”.
“Antes de los descubrimientos de David Julius y Ardem Patapoutian, nuestra comprensión de cómo el sistema nervioso percibe e interpreta nuestro entorno aún contenía una pregunta fundamental sin resolver: ¿cómo se convierten la temperatura y los estímulos mecánicos en impulsos eléctricos en el sistema nervioso?” The Nobel Prize.
Aunque pueda parecer increíble, antes de las aportaciones científicas de estos dos notables investigadores, los mecanismos subyacentes a los sentidos que nos permiten percibir la temperatura y la presión aún eran desconocidos.
Para develar el misterio sobre la percepción de la temperatura, Julius utilizó al compuesto químico denominado capsaicina, (componente activo de los chiles picantes, e irritante para los mamíferos) para inducir la sensación de ardor-calor-dolor, y a través de ella identificar un sensor específico en las terminaciones nerviosas de la piel que responde a ese estímulo.
Por otra parte, Ardem Patapoutian utilizó células sensibles a la presión para descubrir una nueva clase de sensores que responden a estímulos mecánicos en la piel y los órganos internos. Las proteínas receptoras descubiertas por Patapoutian se denominan “piezos” y son responsables de la percepción de la presión en la piel y los vasos sanguíneos, lo que hace que su importancia para la salud vaya más allá del sentido del tacto.
Ambos descubrimientos impulsaron múltiples y variadas actividades de investigación que llevaron a un rápido incremento en la comprensión sobre los mecanismos en los que nuestro sistema nervioso percibe los estímulos mecánicos, fríos y calientes, permitiendo entender con precisión la compleja interacción entre nuestros sentidos y el medio ambiente con el que interactuamos.
“Uno de los grandes misterios que enfrenta la humanidad es la la manera en la que percibimos nuestro entorno. Los mecanismos subyacentes a nuestros sentidos han desencadenado nuestra curiosidad durante miles de años, por ejemplo: ¿cómo los ojos detectan la luz, cómo las ondas sonoras afectan nuestro oído interno y cómo los diferentes compuestos químicos interactúan con los receptores en nuestra nariz y boca generando el olfato y el gusto? También tenemos otras formas de percibir el mundo que nos rodea. Imagínese caminar descalzo por el césped en un caluroso día de verano. Puedes sentir el calor del sol, la caricia del viento y las briznas individuales de hierba debajo de tus pies. Estas impresiones de temperatura, tacto y movimiento son esenciales para nuestra adaptación al entorno en constante cambio”. Premios Nobel.
En este contexto vale la pena recordar que los fisiólogos Joseph Erlanger y Herbert Gasser, ambos estadounidenses, recibieron en 1944 el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por el descubrimiento de diferentes tipos de fibras nerviosas sensoriales o axones (prolongación de las neuronas especializadas en conducir impulsos nerviosos desde el cuerpo celular o soma hacia otra célula) que reaccionan a distintos estímulos, como las respuestas al tacto doloroso o indoloro, demostrando que las células nerviosas están altamente especializadas y capacitadas para detectar y transducir (transmisión de una señal desde un lugar a otro diferente) diferentes tipos de estímulos, permitiendo una percepción diferenciada de nuestro entorno.
David Julius
Este científico ha recibido durante su carrera profesional numerosos premios, entre los que destacan el Premio Kerr en investigación básica de la Sociedad Americana del Dolor (2006), el Premio Zülch de investigación neuronal de la Sociedad Max Planck (2006), el Premio Edward Scolnick en Neurociencia del MIT (2007), el Premio Alden Spencer de Neurociencia de la Universidad de Columbia (2007), el Premio Julius Axelrod de la Sociedad de Neurociencia (2007), y el Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica de 2010 junto a Linda R. Watkins y Baruch Minke. En este mismo año recibió el Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en la categoría de Biología y Biomedicina 2020, junto con Ardem Patapoutian.
Ardem Patapoutian
Es autor de más de un centenar de artículos académicos en publicaciones de alto impacto científico. El trabajo de investigación de Patapoutian y su equipo se ha centrado en torno al sentido del tacto, particularmente en comprender la forma en la que percibimos los estímulos físicos como la temperatura y la presión, y qué moléculas son la responsables de ello. El tacto es el único sentido basado en la traducción de una señal física, como la presión, al lenguaje químico que comprende el cuerpo.
Es miembro de diversas entidades científicas como la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia y la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos. Al Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en la categoría de Biología y Biomedicina que recibió en 2020 junto con David Julius, suma el Premio Nobel de Fisiología y Medicina 2021.
Por: Manuel Garrod, miembro del Comité Editorial de códigoF.
Fuentes:
The Nobel Prize. (4 de octubre del 2021).
Press release: The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2021.
Wikipedia. (s.f.).
David Julius.
Wikipedia. (s.f.).
Ardem Patapoutian.
Wikipedia. (s.f.)
Joseph Erlanger.