Un equipo de investigadores de la Universidad de Michigan consiguió un avance significativo al descubrir la proteína responsable de la sensación de frío en los mamíferos. Esta proteína, denominada GluK2, ha sido identificada como el factor clave que permite a los mamíferos percibir las bajas temperaturas.
El descubrimiento de GluK2 llena un vacío de conocimiento en el campo de la biología sensorial. Durante años, se han conocido los sensores de temperatura, como la proteína sensible al calor TRPV1. Sin embargo, hasta ahora, no se había logrado identificar la proteína específica que detecta temperaturas por debajo de los -15 grados Celsius.
Proteína receptor del frío
En ámbitos científicos se habla de la proteína TRPM8, también conocida como el receptor de la menta o el receptor del frío. Esta proteína se encuentra en las terminaciones nerviosas de la piel y es responsable de detectar las bajas temperaturas. Cuando entramos en contacto con el frío, los canales de TRPM8 se activan, enviando señales eléctricas al cerebro que son interpretadas como la sensación de frío.
Aunque la función principal de TRPM8 es detectar el frío, también puede ser activada por compuestos químicos presentes en alimentos o productos de cuidado personal, como el mentol o la menta. Es por eso que cuando nos cepillamos los dientes con una pasta de dientes mentolada o nos aplicamos un bálsamo labial con menta, sentimos una sensación de frescor similar a la que experimentamos con el frío.
Además de su papel en la sensación de frío, se ha descubierto que TRPM8 también juega un papel importante en el dolor. Al activarse en respuesta al frío o a ciertos compuestos químicos, esta proteína puede modular la percepción del dolor en el cuerpo. De hecho, algunos estudios han demostrado que la activación de TRPM8 puede aliviar el dolor en condiciones como la artritis o la neuropatía diabética.
¿Posibles trastornos?
Pero, ¿qué sucede cuando la proteína TRPM8 no funciona correctamente? Algunas investigaciones sugieren que mutaciones en el gen que codifica esta proteína podrían estar relacionadas con trastornos como la sensibilidad al frío excesiva o la intolerancia al frío. En estos casos, las personas afectadas pueden experimentar una sensación de frío constante, incluso en ambientes cálidos, lo que puede afectar significativamente su calidad de vida.
La investigación
La investigación sobre por qué los mamíferos sienten frío se remonta a años atrás. En 2019, un estudio pionero identificó la primera proteína sensible al frío en una especie de gusano milimétrico llamado Caenorhabditis elegans. Este hallazgo proporcionó el punto de partida para investigar el sensor de frío en mamíferos, que resultó ser la proteína GluK2.
Para poner a prueba su hipótesis, los investigadores llevaron a cabo experimentos en ratones que carecían del gen GluK2 y, por lo tanto, no podían producir esta proteína. Estos ratones fueron sometidos a una serie de experimentos para evaluar sus respuestas a diferentes temperaturas, incluyendo el frío nocivo definido como temperaturas por debajo de los -15 grados Celsius.
Los resultados de las pruebas fueron reveladores: los ratones sin la proteína GluK2 actuaban con normalidad frente a temperaturas cálidas, templadas y frías, pero no mostraban ninguna respuesta ante el frío nocivo.
Este hallazgo confirmó el papel crucial de GluK2 como sensor del frío en mamíferos. Con ello, proporcionó una comprensión más profunda del fenómeno de la percepción a bajas temperaturas.
Hallazgos relevantes
La proteína GluK2 se encuentra predominantemente en las neuronas del cerebro, donde recibe señales químicas para facilitar la comunicación entre neuronas. Sin embargo, también se expresa en neuronas sensoriales del sistema nervioso periférico, fuera del cerebro y la médula espinal.
De hecho, se comprobó que el sistema nervioso periférico desempeña un papel crucial en el procesamiento de las señales de temperatura para detectar el frío. Los experimentos realizados con ratones revelaron que este sistema es responsable de cómo percibimos y respondemos a las bajas temperaturas en invierno, así como de las diferencias individuales en la tolerancia al frío.
Esta dualidad funcional de GluK2 lleva a pensar que cumple un papel importante en la detección de la temperatura en diferentes partes del cuerpo.
Aunque GluK2 es más conocido por su función en el cerebro, estudios recientes sugieren que su papel como sensor de temperatura puede haber sido uno de sus propósitos originales. El gen GluK2 se conserva a lo largo del árbol evolutivo, incluso en las bacterias unicelulares.
Este descubrimiento plantea una serie de interrogantes sobre el origen evolutivo de la proteína. Es posible que la detección de temperatura sea una función ancestral, presente desde etapas tempranas de la evolución, antes de que los organismos desarrollaran sistemas nerviosos complejos.
Perspectivas futuras
El descubrimiento del GluK2 tiene importantes implicaciones para la salud humana. Por ejemplo, podría ayudar a explicar por qué ciertos pacientes experimentan sensaciones dolorosas al frío, como es común en aquellos que reciben quimioterapia para tratar el cáncer.
Los hallazgos fueron publicados en la prestigiosa revista Nature Neuroscience. Se estima que también representan un importante paso hacia la comprensión de cómo percibimos y respondemos a las temperaturas frías en el invierno.
Así mismo, estos descubrimientos podrían arrojar luz sobre por qué algunas personas experimentan el frío de manera diferente en ciertas condiciones de enfermedad. Entender mejor cómo funciona la proteína GluK2 como sensor del frío permitiría llevar al desarrollo de terapias dirigidas para tratar este tipo de dolores.
Lecturas recomendadas
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