La sensación de frío, ya sea por el hielo, la menta o el aire helado, finalmente se ha mapeado a nivel de proteínas, gracias a una investigación innovadora de la Universidad de California en San Francisco. Durante años, los científicos sabían qué nuestros cuerpos sentían frío a través de los receptores TRPM8, pero no cómo funcionaba realmente el proceso. Este nuevo estudio, publicado en Nature, proporciona la primera “película” molecular detallada de esta función biológica clave.
El rompecabezas de la sensación de frío
Nuestra capacidad para detectar cambios de temperatura depende de proteínas especializadas incrustadas en las membranas celulares. TRPM8 actúa como receptor principal tanto para el mentol como para el frío, abriendo canales iónicos que envían señales al cerebro cuando bajan las temperaturas. ¿El desafío? A diferencia de su contraparte sensible al calor (TRPV1, la proteína detrás de la quema del chile), TRPM8 se degrada fácilmente cuando se estudia utilizando métodos de laboratorio estándar, lo que lo hace excepcionalmente difícil de observar en acción.
Por qué es importante: Comprender la sensación de frío no es sólo académico. Tiene implicaciones directas para el tratamiento de afecciones como la hipersensibilidad al frío, un efecto secundario común de ciertos tratamientos contra el cáncer. La quimioterapia puede dañar los nervios, provocando una sensibilidad extrema incluso a cambios leves de temperatura, lo que afecta gravemente la calidad de vida.
Capturando la película molecular
Los investigadores dirigidos por David Julius (que compartió el Premio Nobel de 2021 por su trabajo sobre los receptores de calor) superaron este obstáculo utilizando una novedosa combinación de técnicas. Extrajeron TRPM8 de células de riñón embrionario humano mediante ultrasonidos de alta frecuencia, preservando el comportamiento natural de la proteína. A continuación, congelaron instantáneamente el receptor en múltiples estados, desde completamente cerrado hasta completamente abierto, utilizando microscopía electrónica criogénica. Finalmente, la espectrometría de masas de intercambio de hidrógeno-deuterio (HDX-MS) reveló qué partes de la proteína se movían durante estas transiciones.
El resultado fue un mapa estructural detallado que muestra cómo TRPM8 se reforma para responder al frío. La proteína se parece a una rosquilla; la apertura y cierre del orificio interior controla el flujo de iones. Cuando las temperaturas superan los 79°F (26°C), el canal permanece cerrado. Pero a medida que bajan las temperaturas, un pilar estructural se dobla, se rompe y se endereza, abriendo mecánicamente el canal y enviando una señal “fría” al cerebro.
Por qué es importante la inquietud
Curiosamente, el estudio también comparó el TRPM8 de mamíferos con su homólogo aviar. Las aves muestran una sensibilidad significativamente menor al frío a pesar de tener proteínas casi idénticas. ¿La diferencia clave? La versión de los mamíferos es muy dinámica. El TRPM8 aviar ya es estable y no responde de la misma manera a los cambios de temperatura.
Esto destaca un hallazgo crítico: La “inquietud” de la proteína (su capacidad para cambiar y remodelar) es lo que permite a los mamíferos sentir el frío de manera efectiva. Este es un mecanismo nunca antes observado.
Futuras terapias en el horizonte
Estos hallazgos no se refieren sólo a la comprensión de la biología; allanan el camino para las terapias dirigidas. El mecanismo preciso de TRPM8 y su primo TRPV1 podría permitir a los científicos desarrollar bloqueadores que alivien la hipersensibilidad al frío en pacientes de quimioterapia sin alterar la sensación normal de temperatura.
“Este es un buen ejemplo para que la comunidad diga: ‘Tal vez podamos estirar un poco las alas y comenzar a ser más sofisticados en la forma en que observamos la estructura de las proteínas’”, señala Julius.
En última instancia, este estudio representa un gran paso adelante en la comprensión de cómo nuestros cuerpos perciben el mundo que nos rodea y abre nuevas vías para el tratamiento de enfermedades debilitantes.
