En un estudio, publicado en la revista científica 'Nature', han identificado, por primera vez, un sensor de picor "mecánico" en lugar de un picor de origen químico. Concretamente, han descubierto una proteína en los nervios sensoriales que funciona como un detector clave del picor que proviene de un estímulo provocado por fibras de lana u otros objetos instantes que tocan la piel.
Esta nueva investigación, llevada a cabo por los científicos del Scripps Research Institute (Estados Unidos), podría conducir a mejores tratamientos para las condiciones de picor como el eczema y la psoriasis.
"Estos hallazgos nos ayudan a desentrañar la complejidad de la sensación de picor y sugieren que los inhibidores de PIEZO1 podrían ser muy útiles desde el punto de vista clínico", afirma el autor principal del estudio, el doctor Ardem Patapoutian, ganador del Premio Nobel de Medicina o Fisiología del año pasado por la investigación pionera de su laboratorio sobre PIEZO1 y su proteína hermana PIEZO2.
Esta nueva investigación podría conducir a mejores tratamientos para las condiciones de picor como el eczema y la psoriasis
El picor es una sensación distinta, con sus propios circuitos nerviosos y su propia finalidad evolutiva, probablemente para alertar a los organismos de sustancias químicas, insectos y parásitos potencialmente dañinos.
En la última década, los investigadores han identificado subconjuntos de neuronas espinales específicos del picor que extienden las fibras nerviosas hacia la piel y son sensibles a los desencadenantes químicos del picor, como el mediador de la alergia, la histamina. Pero hasta ahora se ha descubierto relativamente poco sobre los circuitos del picor 'mecánico'.
El papel de PIEZO1 en el picor 'mecánico' fue inesperado. Estos canales iónicos "mecanosensores", únicos y con forma de hélice, están incrustados en las membranas externas de muchos tipos de células. Se activan cuando se distorsionan mecánicamente, abriendo sus canales iónicos y desencadenando diversos acontecimientos posteriores.
En la última década, los investigadores han identificado subconjuntos de neuronas espinales específicos del picor que extienden las fibras nerviosas hacia la piel y son sensibles a los desencadenantes químicos del picor
Desde 2010, Patapoutian y sus colegas han demostrado que PIEZO2 es un mecanosensor clave para el tacto ligero, la sensación de la posición del cuerpo y las extremidades, y la necesidad de orinar, todo ello a través de los nervios de varios tejidos y órganos. En cambio, los investigadores han descubierto que PIEZO1 desempeña diversas funciones no sensoriales en todo el cuerpo, por ejemplo en los vasos sanguíneos y los glóbulos rojos.
Si bien sus estudios iniciales sugerían que PIEZO1 no se expresaba en las neuronas sensoriales, otras investigaciones recientes han sugerido que se expresa a bajos niveles en algunos subconjuntos de estas neuronas. En el nuevo estudio, Patapoutian y su equipo, entre los que se encuentra la primera autora del estudio, la doctora Rose Hill, siguieron esta sorprendente pista.
En experimentos con ratones, confirmaron que PIEZO1 se expresa, y parece ser una proteína funcional del canal iónico sensible a la presión mecánica, en dos tipos diferentes de neuronas sensoriales que ya estaban implicadas en el picor químico. Los ratones con una forma hiperactiva de PIEZO1 eran notablemente más sensibles a las sensaciones de picor.
En cambio, los ratones que carecían de PIEZO1 en sus neuronas sensoriales se rascaban mucho menos cuando se les estimulaba en la piel con filamentos que normalmente desencadenan fuertes sensaciones de picor. Los investigadores también demostraron que un compuesto que bloquea PIEZO1 alivia los comportamientos de rascado en ratones con el equivalente al eczema.
La ausencia o el aumento de la actividad de PIEZO1 en los ratones provocó al menos una pequeña reducción o aumento del rascado debido a los desencadenantes químicos del picor
"Vimos un efecto dramático sobre el picor con este compuesto, y aunque no era lo suficientemente específico contra PIEZO1 como para desarrollar un fármaco, esperamos eventualmente desarrollar un compuesto mucho más específico para PIEZO1 para tratar las condiciones de picor", apunta Hill.
Curiosamente, la ausencia o el aumento de la actividad de PIEZO1 en los ratones provocó al menos una pequeña reducción o aumento del rascado debido a los desencadenantes químicos del picor, como la histamina, lo que implica que las señales mecánicas y químicas del picor son transmitidas en algunos casos por las mismas neuronas sensoriales.
Los investigadores están estudiando ahora si las variantes del gen PIEZO1 en la población humana están relacionadas con la sensibilidad al picor. El laboratorio de Patapoutian publicó un artículo en 2018 en el que mostraba que una forma ligeramente hiperactiva de PIEZO1, que también tiene el efecto de hacer que los glóbulos rojos sean relativamente resistentes a los parásitos de la malaria, está presente en aproximadamente un tercio de las personasde ascendencia africana.