El Nobel de medicina premia els dos biòlegs que han descobert com es perceben la calor i el dolor

BarcelonaQuè ens fa tancar immediatament l’aixeta de la dutxa quan l’aigua cau massa calenta? I per què hi ha persones més sensibles al dolor que altres o que el pateixen de manera crònica? L’origen d’aquests impulsos nerviosos és a les neurones, que contenen proteïnes que actuen com a detectors d’estímuls tèrmics i mecànics i avisen el sistema central nerviós quan ens cremem o ens fem mal. Els mecanismes que permeten que aquests senyals sensorials arribin al cervell, les proteïnes, es van identificar als anys 90, però no ha sigut fins aquest dilluns, dues dècades després, que la troballa s’ha reconegut internacionalment amb el premi científic més rellevant de l’any, el Nobel de medicina. 

Els biòlegs moleculars David Julius (Nova York, 1955) i Ardem Patapoutian (Líban, 1967) han rebut el guardó de la Reial Acadèmia Sueca de les Ciències "pels seus descobriments dels receptors que permeten percebre la temperatura i el tacte". Aquesta troballa de recerca bàsica no només ha de permetre dissenyar tractaments més específics contra el dolor, sinó també identificar les mutacions que impossibiliten el control muscular i els reflexos en algunes persones o que desencadenen processos inflamatoris per lesió, així com la formació de tumors en teixits durs. "La troballa de Julius i Patapoutian identifica com es converteixen els estímuls sensorials del tacte i de l’interior de les vísceres, que fem servir contínuament, en senyals que el cervell pot reconèixer", resumeix el catedràtic de ciències fisiològiques a la Universitat de Barcelona (UB) Jordi Llorens.

La notícia ha sorprès els mateixos investigadors, que han sabut que havien guanyat el guardó alhora que la resta del món, a primera hora del matí i pràcticament en pijama. Tot i que el premi és compartit i la troballa és complementària, el reconeixement als dos biòlegs respon a estudis diferents. Julius va utilitzar per a la seva recerca la capsaïcina, un compost dels pebrots picants i els bitxos que provoca una sensació de cremor. Curiosament, la sensació que s’activa quan mengem aquests aliments no és la del gust sinó la del dolor i, gràcies a aquesta evidència, s’ha pogut identificar un sensor a les terminacions nervioses que responen davant un estímul de calor i que són capaces de relacionar-se amb el perill de cremar-se. 

La recerca feta per Patapoutian, en canvi, descriu com funciona el tacte i s’emmarca dins la mecanobiologia, un nou camp de la biologia que estudia com els factors mecànics afecten els sistemes fisiològics. "Saber per què quan toques una cosa saps que la toques i si estàs fent molta pressió o poca. Sembla evident però és gràcies a aquesta investigació que ara entenem que això es fa a través de les cèl·lules", defensa Pere Roca-Cusachs, investigador a l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC). Es tracta d'un coneixement important per al tractament de lesions i la rehabilitació, així com un enfocament terapèutic més dirigit. Hi coincideix el neuròleg de l’Institut Guttmann Raúl Pelayo: "Abans d’aquestes troballes sabíem que tenim receptors de pressió i temperatura, però no com s’activaven o a través de quines proteïnes".

Guardó a la recerca bàsica

La investigació dels científics nord-americans potencia el concepte de sistemes sensorials. "Tenim una dotzena llarga de neurones diferents, com ara de dolor, temperatura o vibració, que estan especialitzades en un tipus d’estímul i la manera com hi reaccionem és molt més complexa que la idea dels cinc sentits que ens ensenyen de petits", explica Llorens. El catedràtic de fisiologia del departament de biomedicina de la Facultat de Medicina de la UB Xavier Gasull destaca que la descripció d’aquestes proteïnes té aplicacions múltiples. "Aquest coneixement millorarà la comprensió de moltes funcions del cos i de les malalties humanes allà on hi hagi aquestes proteïnes, com ara els músculs, el reflex de l’orina o el control de la temperatura", diu. 

Tots els projectes aspirants a guanyar el Nobel de medicina d’enguany es basen en la recerca bàsica, és a dir els descobriments científics que ajuden a comprendre el funcionament del cos humà i que, posteriorment, poden permetre la creació de fàrmacs o eines que millorin la salut de la població. "Com a fisiòleg, crec que enguany es premia una recerca bàsica amb implicacions pràctiques molt immediates i que ens permetrà pensar en nous fàrmacs i tractaments. Per exemple, en anestèsics locals que vagin directament a les neurones i aturin el dolor però no generin paràlisi o pèrdua de sensibilitat", explica Llorens. 

Les aplicacions que poden derivar-se d’aquesta troballa són múltiples, afegeix Roca-Cusachs: "Pot ser útil per ajudar les persones amb hipersensibilitat al dolor, tractar els dolors crònics i trobar mecanismes de curació de ferides". De fet, Pelayo subratlla que ja hi ha diversos fàrmacs com ara antiepilèptics que actuen sobre alguns dels canals que s’obren quan s’activen aquestes proteïnes. "I si podem aprofundir en aquesta interacció, sabrem per què hi ha diferents respostes al mateix medicament i com podem evitar que el dolor es cronifiqui", apunta. 

Ja al segle XVII, el filòsof francès René Descartes va imaginar fils que connectaven diferents parts de la pell amb el cervell, un plantejament que va ajudar al descobriment posterior de l’existència de neurones sensorials especialitzades que registren canvis en els entorns. A mitjans del segle passat, Joseph Erlanger i Herbert Gasser van rebre el Nobel del 1944 pel descobriment de diferents tipus de fibres nervioses sensorials que reaccionen a estímuls diferents, per exemple en les respostes al tacte dolorós i al no dolorós. Des de llavors s’ha demostrat que les cèl·lules nervioses estan altament especialitzades en la detecció i transducció de diferents tipus d’estímuls, cosa que permet una percepció matisada del medi, per exemple la capacitat per sentir diferències en la textura de les superfícies a través de les puntes dels dits, o la de saber distingir una calor agradable d'una calor dolorosa.