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tones, parecía llevarse a cabo con una tríada, TRPV1, TRPM3 y
TRPV2. El canal TRPA1 (15) fue descubierto en 2004 de forma in-
dependiente por los laboratorios Julius y Patapoutian, como trans-
ductor de la alicina del ajo, sustancias químicas irritantes del wasabi
(receptor de wasabi) o los isotiocianatos de la mostaza. No está
claro que sea un termorreceptor. Posteriormente, se identificó otro
canal TRP, el TRPM2, como un posible sensor de calor, pero en este
caso, la supresión del gen que codificaba este canal en ratones pro-
vocó déficits en la sensación de temperaturas de calor suave en el
rango de temperaturas entre 33-38 °C.
La sensación de frío no nociva en humanos y ratones (16)
comienza alrededor de los 28 °C y los laboratorios de David Julius
y Ardem Patapoutian (17) realizaron en paralelo, pero de forma
independiente, otro importante avance con el descubrimiento del
TRPM8 en 2002 un receptor de la misma familia usando como li-
gando el mentol (18), un compuesto natural que provoca la sensa-
ción de frío inocuo en los seres humanos y que se une a un canal
iónico que se activa por temperaturas bajas. El descubrimiento de
TRPM8 como sensor de frío (19) situó a la superfamilia TRP como
el centro de la somatosensación térmica y allanó el camino para la
identificación de más canales TRP responsables de cambios de tem-
peratura. Hace unos meses se ha identificado un canal iónico lla-
mado TRPC5 es el responsable del dolor que se produce cuando el
frío golpea un diente dañado. También se relaciona con el gusto ya
que TRPM5 es un canal imprescindible en este sentido para poten-
ciar sabores dulces, amargos y umami. Y en el olfato como TRPC2
en el sistema vomeronasal de animales para detectar feromonas.
Recientemente se ha descubierto que la discriminación
entre las temperaturas cálidas y frías depende de la activación si-
multánea de las fibras nerviosas que detectan el calor y la inhibición
de las que detectan el frío. La imagen que está surgiendo es más
compleja de lo que se pensaba originariamente y es que los canales
iónicos TRPV1, TRPA1, TRPM2 y TRPM3 actúan colectivamente como
sensores de calor (20).
17. NOCICEPCIÓN
Una parte importante de los estudios de David Julius y Ardem Pa-
tapoutian se ha basado en la nocicepción. Los grupos de neuronas
que transmiten estas señales dolorosas son una clase de termina-
ciones nerviosas aferentes polimodales llamadas nociceptoras en
respuesta a una fuerza mecánica potente, temperaturas extremas,
daños en los tejidos o moléculas tóxicas e irritantes mentol, capsai-
cina, isotiocianatos o tiosulfinatos y mediadores inflamatorios, que
transmiten esta información a neuronas de la médula espinal y de
ahí al cerebro (21). En consecuencia, el dolor, tanto el agudo como
el persistente, representa un mecanismo de protección esencial que
Receptors for temperature and touch: sensors to feel and interpret
454 the world around. Nobel Prize in Physiology or Medicine 2021
María Teresa Vilalba Díaz
An. Real Acad. Farm. Vol. 87. Nº4 (2021) · pp. 447-457
ANALES
RANF
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evita el daño a los tejidos mediante reacciones reflejas. Tanto
TRPV1, TRPM8 y TRPA1 se expresaban en las neuronas nociceptivas
no mielinizadas de alto umbral, pero no en las neuronas implicadas
en la propiocepción, el tacto o presión (22). Evidentemente no es
fácil analizar las respuestas de los nociceptores al dolor ya que es
una sensación subjetiva e individual y la percepción del dolor puede
ser alterada por factores como el estrés.
En conclusión, el descubrimiento seminal de TRPV1 inició
una intensa investigación que ahora ha establecido firmemente el
papel crítico de los canales TRP para la sensación térmica. Los ha-
llazgos muestran que varios canales TRP activados en diferentes
rangos de temperatura actúan conjuntamente para codificar la tem-
peratura e incluso el dolor inducido por el calor en el sistema ner-
vioso somatosensorial.
18. ESTRUCTURA DE TRPV1
Al tratarse de una proteína de membrana, su estructura
se determinó en el laboratorio de David Julius purificando la pro-
teína e insertándola en nanodiscos de lípidos, que luego se exami-
naron mediante criomicroscopía electrónica (que recibió el premio
Nobel de química en 2017) (23). La topología transmembrana ge-
neral y la arquitectura de las subunidades del TRPV1 y de otros ca-
nales TRP son similares a la de los canales de sodio y potasio
activados por voltaje. El TRPV1 parece tener dos compuertas que
forman dos prominentes constricciones físicas en cada extremo del
poro conductor de cationes.
La capsaicina se une a un bolsillo del TRPV1 situado en
la profundidad de la membrana, cerca del lado citoplasmático. Un
reciente estudio estructural ha demostrado que el calor nocivo pro-
duce dos transiciones conformacionales en los canales TRPV1 unidos
a la capsaicina. La primera transición prepara el canal para su aper-
tura, mientras que la segunda conduce a la apertura del canal. Los
estudios estructurales de los canales TRPV1 han aportado impor-
tantes conocimientos sobre los mecanismos de permeabilidad de
iones, reconocimiento de ligandos y apertura (24).
El descubrimiento de Ardem Patapoutian: un canal iónico
mecanosensible de los vertebrados- PIEZO2 para el tacto y la pro-
piocepción. La existencia de un canal iónico sensible a una fuerza
mecánica en vertebrados se conoce hace más de 40 años a partir de
los datos que mostraban rápidas despolarizaciones de la membrana
tras la estimulación mecánica de las células ciliadas cocleares de las
ranas. Sin embargo, no se confirmó firmemente hasta finales de los
años 80, cuando se identificaron y caracterizaron canales mecano-
sensibles en Escherichia coli (MscL). Estos canales actuaban como
sensores para la adaptación de las bacterias a los cambios ambien-
tales y tienen un papel esencial, ya que, en su ausencia, incluso un