Secretos del tacto suave revelados

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Anonim

Golpea suavemente el cuerpo blando de una larva de mosca de la fruta recién nacida con una pestaña recién arrancada, y responderá al cosquilleo alterando su movimiento, una observación que ha ayudado a los científicos de la Universidad de California en San Francisco (UCSF) descubrir la base molecular del tacto suave, uno de los sentidos más fundamentales pero menos conocidos.

Se sabe que nuestra capacidad de sentir el tacto suave se desarrolla temprano y permanece siempre presente en nuestras vidas, desde las primeras caricias amorosas que nuestras madres nos prodigan como recién nacidos hasta el hormigueo que sentimos a medida que nuestras vidas se escapan. Pero hasta ahora, los científicos no han sabido exactamente cómo los humanos y otros organismos perciben tales sensaciones.

En un artículo publicado en línea esta semana en la revista Nature, el equipo de UCSF ha identificado el subconjunto exacto de células nerviosas responsable de comunicar un toque suave al cerebro de las larvas de Drosophila, llamadas neuronas de clase III. También descubrieron una proteína particular llamada NOMPC, que se encuentra abundantemente en los extremos puntiagudos de los nervios y parece ser fundamental para detectar un toque suave en las moscas.

Sin esta molécula clave, el equipo descubrió que las moscas son insensibles a cualquier cantidad de caricias de pestañas, y si NOMPC se inserta en neuronas que no pueden sentir el tacto suave, esas neuronas adquieren la capacidad de hacerlo.

"NOMPC es suficiente para conferir sensibilidad al toque suave", dijo Yuh Nung Jan, PhD, profesor de fisiología, bioquímica y biofísica e investigador del Instituto Médico Howard Hughes en UCSF. Jan dirigió el estudio con su esposa Lily Jan, PhD, quien también es profesora de UCSF e investigadora del Instituto Médico Howard Hughes.

El trabajo arroja luz sobre un sentido poco comprendido pero fundamental a través del cual los humanos experimentan el mundo y obtienen placer y comodidad.

Jan agregó que aunque el nuevo trabajo revela mucho, quedan muchas preguntas sin responder, incluido el mecanismo exacto a través del cual NOMPC detecta la fuerza mecánica y la identidad de las moléculas humanas análogas que confieren sensibilidad táctil suave en las personas.

El descubrimiento es un buen ejemplo de investigación básica sobre el cerebro que allana el camino para responder a tales preguntas. UCSF es un líder mundial en neurociencias, llevando a cabo investigaciones que abarcan todo el espectro, desde preguntas fundamentales sobre cómo funciona el cerebro hasta el desarrollo clínico de nuevos fármacos y herramientas de precisión para abordar las enfermedades cerebrales; educar a la próxima generación de neurocientíficos, neurólogos y neurocirujanos; y ofreciendo excelente atención al paciente para enfermedades neurológicas.

¿Por qué el tacto sigue siendo un misterio?

Aunque es fundamental para nuestra experiencia en el mundo, nuestro sentido del tacto suave ha sido el menos comprendido de nuestros sentidos científicamente, porque, a diferencia de la visión o el gusto, los científicos no han sabido la identidad de las moléculas que lo median.

Los científicos en general sienten que, al igual que esos otros sentidos, el sentido del tacto está gobernado por fibras nerviosas periféricas que se extienden desde la columna vertebral a las terminaciones nerviosas de todo el cuerpo. Las moléculas especiales en estas terminaciones nerviosas detectan el movimiento mecánico de la piel que las rodea cuando se tocan y responden abriendo y permitiendo la entrada de iones. La célula nerviosa registra esta respuesta, y si la señal es lo suficientemente fuerte, se disparará., señalando el toque suave al cerebro.

Lo que ha faltado en la imagen, sin embargo, son los detalles de este proceso. El nuevo hallazgo es un hito en el sentido de que define los nervios exactos y descubre la identidad del canal NOMPC, uno de los principales actores moleculares involucrados, al menos en las moscas.

Jan y sus colegas hicieron este descubrimiento a través de una ruta inusual. Estaban observando la fisiología básica de la mosca de la fruta en desarrollo, examinando cómo se desarrollan las neuronas de clase III en las larvas. Notaron que cuando estas células se desarrollaban en los insectos, sus terminaciones nerviosas siempre se convertirían en ramas en "dendritas" puntiagudas.

Queriendo saber de qué son responsables estas neuronas, las examinaron detenidamente y descubrieron que la proteína NOMPC era abundante en los extremos puntiagudos. Luego examinaron una mosca diseñada genéticamente para tener una forma no operativa de NOMPC y mostraron que era insensible al tacto suave. También demostraron que podían inducir sensibilidad táctil en las neuronas que normalmente no responden al tacto suave mediante la inserción de copias de la proteína NOMPC en ellas.

El artículo "Drosophila NOMPC es una subunidad de canal de mecanotransducción para la sensación táctil suave" aparece como una publicación avanzada en línea de la revista Nature el 9 de diciembre de 2012.