Você já parou pra pensar como nosso corpo percebe calor, frio e toque? Há muitos anos sabemos que nossos nervos são fundamentais nesse processo, mas não sabíamos em maiores detalhes como eles convertem estímulos de temperatura e pressão em sinais que podem ser sentidos a partir do nosso cérebro, desde a queimação de uma pimenta malagueta até a pressão suave de um abraço. Neste ano, os ganhadores do prêmio Nobel de medicina foram David Julius da Universidade da Califórnia e Ardem Patapoutian do instituto Scripps Research na Califórnia, pela descoberta de como a percepção de temperatura e toque acontecem. Para termos uma ideia da importância dessas sensações, se não fossemos capazes de sentir calor, por exemplo, poderíamos beber uma xícara de café muito quente e causar lesões no nosso corpo sem perceber. Assim, a resposta de dor é uma forma de proteção do nosso corpo, e essas descobertas são fundamentais para entender como respondemos ao meio em que vivemos e para o tratamento de problemas de saúde como dores crônicas.
Julius e seus colegas usaram capsaicina, o componente presente em pimentas que causa a sensação de queimação, para encontrar o sensor nos nervos da pele que responde ao calor. O trabalho desse pesquisador se baseou na criação de uma biblioteca de DNA (coleção de milhões de fragmentos de DNA clonados) correspondendo aos genes que são expressos nas células sensoriais nervosas as quais respondem à dor, calor e toque. Eles acreditaram que nessa biblioteca haveria uma proteína que responderia a capsaicina. Para identificação, eles expressaram genes dessa coleção em culturas celulares que normalmente não reagem à capsaicina e, felizmente, conseguiram encontrar um gene que foi capaz de fazer as células responderem a esse composto. Esse gene codifica uma proteína canal (proteína localizada na membrana celular e serve para passagem de moléculas do meio de fora para dentro da célula) chamada de TRPV1. De uma forma semelhante, Julius e também Patapoutian, usando dessa vez o composto mentol, extraído da hortelã, encontraram o TRPM8, o qual é ativado pelo frio. Logo, essas descobertas ajudaram a entender como as diferenças de temperatura induzem sinais elétricos no nosso sistema nervoso.
Para entender como estímulos mecânicos são convertidos em sensação de toque e pressão, o pesquisador Patapoutian e seus colegas identificaram uma linhagem celular que fornecia um sinal elétrico quando células individuais eram cutucadas com uma micropipeta. Eles assumiram que o receptor ativado poderia ser uma proteína canal iônica, e então encontraram 72 genes candidatos para essa proteína. Esses genes foram inativados um por um para descobrir o responsável pela sensibilidade mecânica nas células estudadas. Após muito trabalho, eles descobriram que, quando um desses genes perdeu sua função, resultou em células insensíveis após o toque com a micropipeta. Essa proteína foi chamada então de Piezo 1, enquanto uma segunda proteína descoberta foi chamada de Piezo 2. Outros pesquisadores descobriram que essas proteínas têm papel na regulação de importantes processos fisiológicos, como pressão sanguínea, respiração e controle da bexiga urinária.
Dessa forma, essas descobertas levaram a intensas pesquisas o que resultou no aumento do conhecimento sobre como nosso sistema nervoso percebe temperatura e estímulos mecânicos, e assim conseguiram nos ajudar a começar a responder a um dos maiores mistérios da humanidade: como percebemos o mundo em que vivemos?
Para saber mais, confira a palestra dos premiados neste link.
Por Bianca Ribeiro
Referência:
https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2021/press-release/ Acessado em 5 de Dezembro de 2021.