Una proteína recientemente identificada permite a todos los animales, desde los gusanos hasta los humanos, sentir la temperatura fría, informan los investigadores.

«Obviamente, los nervios de la piel pueden sentir el frío, pero nadie ha sido capaz de determinar exactamente cómo lo sienten», dice Shawn Xu, miembro del Instituto de Ciencias de la Vida de la Universidad de Michigan y autor principal del estudio. «Ahora, creo que tenemos una respuesta».

Cuando la temperatura ambiente desciende a niveles incómodos o incluso peligrosos, las proteínas receptoras dentro de los nervios sensoriales de la piel perciben el cambio y transmiten esa información al cerebro. Esto es cierto para todo tipo y tamaño de animales, desde los humanos hasta los diminutos gusanos de un milímetro que los investigadores estudian en el laboratorio de Xu: el Caenorhabditis elegans.

Un sensor para temperaturas frías

«Cuando uno sale al exterior y siente que hace demasiado frío, toma medidas para volver a un ambiente más cálido tan pronto como sea posible», dice Xu, quien también es profesor en el departamento de fisiología molecular e integradora de la Facultad de medicina de la Universidad de Michigan. «Cuando los gusanos sienten frío, también se adoptan un comportamientos de evasión, alejándose de las temperaturas frías, como los humanos.»

Pero a diferencia de los humanos u otros organismos complejos, los C. elegans tienen un genoma simple y bien mapeado y una vida corta, lo que los convierte en un valioso modelo para estudiar las respuestas sensoriales.

Las búsquedas previas de un receptor frío no habían tenido éxito porque los investigadores se centraron en grupos específicos de genes que están relacionados con la sensación, lo que es un enfoque sesgado, dice Xu. Aprovechando la simplicidad de C. elegans, él y sus colegas adoptaron un enfoque nuevo. Observaron miles de variaciones genéticas aleatorias para determinar cuál era la que determinaba las respuestas de los gusanos al frío.

Los investigadores encontraron que los gusanos que carecían del gen del receptor de glutamato GLR-3 ya no respondían cuando las temperaturas caían por debajo de los 18 grados. Este gen es responsable de producir la proteína del receptor GLR-3. Sin esta proteína, los gusanos se volvieron insensibles al frío, lo que indica que la proteína es necesaria para que los gusanos perciban el frío.

Los gusanos … y los humanos también

Lo más interesante es que el gen GLR-3 se conserva evolutivamente en todas las especies, incluyendo a los humanos. Y resulta que las versiones en vertebrados del gen también pueden funcionar como un receptor de frío.

Cuando los investigadores añadieron la versión mamífera del gen a los gusanos mutantes que carecían de GLR-3 -y por lo tanto eran insensibles al frío- descubrieron que reaparecía la sensibilidad al frío de los gusanos. También añadieron al pez cebra y al ratón las versiones humanas de los genes a células de estos animales insensibles al frío. Con todas las versiones del gen, las células se volvieron sensibles al frío.

La versión en ratón del gen, GluK2 (para el receptor ionótropo de glutamato tipo cainato subunidad 2), es bien conocida por su papel en la transmisión de señales químicas dentro del cerebro. Los investigadores descubrieron, sin embargo, que este gen también está activo en un grupo de neuronas sensoriales de ratones que detectan estímulos ambientales, como la temperatura, a través de terminaciones sensoriales en la piel de los animales.

La reducción de la expresión de GluK2 en las neuronas sensoriales de los ratones suprimió su capacidad de percibir las temperaturas frescas, pero no las frías. Los hallazgos proporcionan una evidencia adicional de que la proteína GluK2 sirve como un receptor frío en los mamíferos.

«Durante todos estos años, la atención se ha centrado en la función de este gen en el cerebro. Ahora, hemos encontrado que también tiene un papel en el sistema sensorial periférico», dice Xu. «Es realmente emocionante. Éste era uno de los pocos receptores sensoriales que aún no se habían identificado en la naturaleza».

Puedes leer este artículo en inglés en Tech Nation News.

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