Sentir nuestro entorno es una de las habilidades más importantes que definen la vida. Registrar las temperaturas que nos rodean es fundamental para adaptarnos y protegernos de cualquier daño, ya sea del calor abrasador o del frío glacial.
El sensor microscópico de frío en nuestra piel se descubrió a principios de la década de 2000. Sin embargo, exactamente cómo funciona sigue siendo un misterio. Ahora, por primera vez, investigadores de la Universidad de Duke han capturado el sensor en acción utilizando tecnología de microscopía avanzada, revelando finalmente cómo las distintas temperaturas activan el receptor para alarmar nuestro sistema nervioso. Más allá de eso, al descubrir la estructura molecular del receptor, los científicos ahora pueden explicar por qué la menta provoca una sensación refrescante.
Sus hallazgos se presentarán esta semana a una audiencia más amplia en la 70ª Reunión Anual de la Sociedad Biofísica en San Francisco y pueden ampliar las opciones para el manejo del dolor, el tratamiento de la migraña y el tratamiento del ojo seco.
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Cómo el mentol activa el sensor de frío
Identificar el receptor sensor de frío TRPM8 (potencial de receptor transitorio de melastatina 8) y otros receptores sensibles a la temperatura fue un hito en la fisiología, hasta el punto de que los científicos involucrados en su descubrimiento ganaron un Premio Nobel en 2021. Pero a pesar de la detección de TRPM8, imaginar el mecanismo molecular detrás de su apertura y cierre fue un desafío.
“Imagínese TRPM8 como un termómetro microscópico dentro de su cuerpo”, dijo Hyuk-Joon Lee, becario postdoctoral en la Universidad de Duke, en un comunicado de prensa. “Es el sensor principal que le indica al cerebro cuando hace frío. Sabemos desde hace mucho tiempo que esto sucede, pero no sabíamos cómo. Ahora podemos verlo”.
Nuestra piel, boca y ojos contienen millones de neuronas sensoriales donde se encuentran los sensores TRPM8. Las temperaturas entre 46°F y 82°F hacen que el receptor se abra, liberando una señal nerviosa al cerebro. ¿Pero dónde entran el mentol y el eucalipto?
“El mentol es como un truco”, explicó Lee. “Se adhiere a una parte específica del canal y hace que se abra, tal como lo haría la temperatura fría. Entonces, aunque el mentol en realidad no congela nada, su cuerpo recibe la misma señal que si estuviera tocando hielo”.
El frío y el mentol amplifican la respuesta
El equipo de investigación utilizó microscopía electrónica criogénica (Cryo-EM) para capturar cómo se abre TRPM8 en respuesta a desencadenantes específicos. Cryo-EM permite la visualización de moléculas con una resolución casi atómica en un estado congelado. Esto ayuda a preservar sus delicadas estructuras y permite observarlos en su estado natural.
Aunque confirmaron que las temperaturas frías y el mentol activan el receptor mediante un análisis Cryo-EM detallado, descubrieron un mecanismo de acción diferente. El frío inicia cambios directamente en la región de los poros, el objetivo principal del receptor, mientras que el mentol interactúa con otra parte del receptor que transmite su efecto también a la región de los poros.
“Cuando el frío se combina con mentol, la respuesta mejora de forma sinérgica”, dijo Lee. “Usamos esta combinación para capturar el canal en su estado abierto, algo que no se había logrado con el frío por sí solo”.
Además de descubrir el mecanismo molecular que desencadena la activación del receptor, el equipo también encontró una región específica que previene la desensibilización del sensor durante una exposición prolongada al frío, y la denominó “punto frío”.
El receptor del frío puede guiar nuevos tratamientos para el dolor
El descubrimiento del equipo puede ayudarnos a comprender mejor la disfunción de TRPM8, que se asocia con dolor crónico, migrañas, ojos secos e incluso ciertos cánceres. “[The structural changes give] “Nos sirve de base para desarrollar nuevos tratamientos dirigidos a esta vía”, añadió Lee.
También aclara cómo funcionan a nivel molecular los medicamentos que interactúan con TRPM8, como acoltremon, una gota para los ojos aprobada recientemente y vendida bajo la marca “Tryptyr”, que está químicamente relacionada con el mentol. Al activar TRPM8, desencadena la vía de enfriamiento en los nervios oculares, lo que aumenta la producción de lágrimas.
En general, el hallazgo proporciona la primera explicación molecular de cómo los desencadenantes físicos y químicos causan la sensación de frío, respondiendo finalmente a un misterio fisiológico de décadas de antigüedad y demostrando a todos que sentir el frío no está solo en nuestra imaginación cada vez que tomamos una menta.
Este artículo no ofrece asesoramiento médico y debe utilizarse únicamente con fines informativos.
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