Académica busca los determinantes moleculares de la sensación de frío
Las altas temperaturas del verano 2014 se han dejado caer en Chile con toda su fuerza, superando los 35º Celsius. Surgen voces alentadoras que dicen que el calor es psicológico, sin embargo, no lo es. Su opuesto, el frío, es una sensación que se produce por el descenso de temperatura (ausencia de calor). Ambos estímulos térmicos son detectados por neuronas sensoriales específicas que inervan la piel. En las neuronas sensibles al frío, el canal iónico denominado TRPM8, es el encargado de transformar el descenso de la temperatura en un cambio eléctrico en las neuronas sensoriales.
Sin embargo, a pesar de la importancia que tiene esta proteína para los seres humanos en general, no hay claridad de cómo el frío la activa. Es en esta línea de investigación en la que está centrado el trabajo de la Dra. en Neurociencias, María Pertusa Pastor, del Departamento de Biología de la Facultad de Química y Biología de la Universidad de Santiago. Su proyecto Fondecyt de Iniciación titulado “Molecular determinants of cold sensitivity of TRPM8 ion channel”, busca evidenciar cuáles son las partes de dicha proteína que participan en la activación de este canal iónico.
“Determinar cuál es el sensor de temperatura y las regiones que dentro del canal modulan su sensibilidad al frío, podría ayudar al diseño de bloqueadores específicos de la función de esta proteína, que podrían ser utilizados para aliviar a personas con problemas de hipersensibilidad dolorosa al frío, una alteración sensorial en muchos casos intratable, que sigue al daño de neuronas sensoriales post-cirugía o en la quimioterapia en cáncer. Los fármacos disponibles no son suficientemente selectivos para estos canales, y al mismo tiempo que inhiben la actividad de TRPM8 pueden afectar otros procesos”, destaca la especialista.
La proteína mencionada se encuentra en diferentes especies de vertebrados, mostrando diferencias en su temperatura de activación. Por el ejemplo, en las aves se activa a temperaturas ambiente de alrededor de los 30º Celsius, en rata, ratón y humano ronda los 26ºC y en anfibios alrededor de los 20ºC. Aprovechando estas diferencias entre especies, la académica ha construido quimeras mezclando partes de TRPM8 procedentes de las diferentes especies, en la búsqueda de establecer la contribución de cada región a la sensibilidad diferencial al frío de estos canales.
“Intercambiando diversas regiones del TRPM8 de ave (la variante más sensible) por las regiones equivalentes en los homólogos de mamíferos y anfibios (la menos sensible), estudiaremos las variaciones de las respuestas del canal frente al frío a través de técnicas electrofisiológicas y de imagen de calcio, que nos indicarán la región mínima que resulta importante para determinar la sensibilidad del canal frente al descenso de temperatura”, explica la académica.
Esta investigación nació hace un par de años, a partir del Proyecto FONDECYT de Postdoctorado de la Dra. Pertusa, y desde el año 2013 ha sido apoyada por el programa Fondecyt de Iniciación. En una primera etapa se busca identificar los aminoácidos más importantes para la respuesta a frío de TRPM8, mientras que en una etapa posterior se hará énfasis en estudiar el tráfico del canal a la membrana y sus propiedades biofísicas.En cuanto a las proyecciones del estudio, la docente estima que hay mucho más que investigar, siendo el periodo propuesto por el proyecto solo un puntapié inicial. “Es una carrera de fondo. En tres años esperamos llevar a cabo una parte importante de un proyecto que pretende establecer en detalle los determinantes moleculares de la sensibilidad al frío de este canal, y dar luz a su papel en alteraciones sensoriales que dependen de este canal de iones y en otros procesos fisiopatológicos”, expresa.
Un aspecto interesante al cual esta investigación podrá aportar en el futuro, está relacionado con el estudio de diversos tumores. Lo anterior, debido a que la proteína TRPM8, según cuenta la doctora, se encuentra sobre-expresado en algunas células cancerosas no sabiéndose con exactitud cual es su papel en esta patología.
La académica indica que “hoy se postula que podría tener una actividad importante en esos tejidos, que no sufren de descensos de temperatura que expliquen la actividad de este canal. Definir en detalle cuáles son sus propiedades biofísicas, los determinantes moleculares de su termosensibilidad y quimiosensibilidad, si es funcional o no en células malignas y por qué es sensible o no a ciertos estímulos en estas células; es fundamental a la hora de entender un poco mejor su papel en los tejidos cancerosos en los que se encuentra”.
Por Lorena Jiménez