Investigadores de la Universidad de Michigan han descubierto la proteína responsable de la sensación de frío

Estos nuevos descubrimientos podrían ayudar a desentrañar la forma en que sentimos y sufrimos el frío en invierno y por qué algunos pacientes sienten el frío de forma diferente en determinadas enfermedades.

Diversos estudios han encontrado las proteínas que detectan las temperaturas cálidas, templadas e incluso frías, pero los autores de este estudio afirman que hasta ahora no habían podido confirmar qué detecta las temperaturas inferiores a unos 15 ºC.

Estudios anteriores y actuales: las conclusiones

En un estudio de 2019, investigadores del laboratorio de Xu descubrieron la primera proteína receptora sensible al frío en Caenorhabditis elegans, una especie de gusano milimétrico que el laboratorio estudia como sistema modelo para comprender las respuestas sensoriales.

Dado que el gen que codifica la proteína de C. elegans se conserva evolutivamente en muchas especies, incluidos ratones y humanos, este descubrimiento proporcionó un punto de partida para verificar el sensor de frío en mamíferos: una proteína llamada GluK2 (abreviatura de Glutamate ionotropic receptor kainate type subunit 2).

Para este último estudio, un equipo de investigadores del Instituto de Ciencias de la Vida y de la Facultad de Letras, Ciencias y Artes de la Universidad de Michigan (UM) probó su hipótesis en ratones que carecían del gen GluK2 y, por tanto, eran incapaces de producir proteínas GluK2.

Mediante una serie de experimentos para comprobar las reacciones conductuales de los animales a la temperatura y otros estímulos mecánicos, el equipo descubrió que los ratones respondían con normalidad a las temperaturas cálidas, templadas y frías, pero no mostraban ninguna respuesta al frío dañino.

GluK2 se encuentra principalmente en las neuronas del cerebro, donde recibe señales químicas para facilitar la comunicación entre ellas. Pero también se expresa en las neuronas sensoriales del sistema nervioso periférico (fuera del cerebro y la médula espinal).

Aunque GluK2 es más conocida por su papel en el cerebro, Xu especula con la posibilidad de que esta función de detección de la temperatura fuera uno de los objetivos originales de la proteína. El gen GluK2 tiene parientes en todo el árbol evolutivo, remontándose a las bacterias unicelulares.

Un descubrimiento con implicaciones para tratar los problemas de salud

Además de llenar un vacío en el rompecabezas de la detección de la temperatura, Xu cree que el nuevo descubrimiento podría tener implicaciones para la salud y el bienestar humanos. Los enfermos de cáncer que reciben quimioterapia, por ejemplo, suelen tener reacciones dolorosas al frío.

"Este descubrimiento de GluK2 como sensor del frío en mamíferos abre nuevas vías para entender mejor por qué los humanos tienen reacciones dolorosas al frío, y quizá incluso ofrezca una posible diana terapéutica para tratar este dolor en pacientes cuya sensación de frío está sobreestimulada", dijo Xu.

Esta investigación contó con el apoyo de los Institutos Nacionales de Salud. Todos los procedimientos realizados en ratas fueron aprobados por el Comité Institucional para el Cuidado y Uso de Animales, y se llevaron a cabo de acuerdo con las directrices institucionales.

Referencia de la noticia:
Cai W., Zhang W., Zheng Q., et al. The kainate receptor GluK2 mediates cold sensing in mice. Nature Neuroscience (2024).