Medikuntzako Nobela, David Julius eta Ardem Patapoutiani, tenperaturaren eta ukimenaren errezeptoreengatik

Elhuyar Zientzia

Zabaldu:
Twitter
Facebook
Emaila

Karolinska Institutuak jakinarazi duenez, David Julius estatubatuarrak eta Ardem Patapotiani libanoarrak jasoko dute, erdi bana, Medikuntza edo Fisiologiako Nobel saria. Biek ere AEBn egin dute beren ibilbide zientifikoa, eta, Nobel Fundazioaren arabera, bien lanak ezinbesteko abiapuntua izan dira beste ikertzaile askorentzat, eta funtsezkoak, ingurunea nola hautematen dugun ulertzeko.

medikuntzako-nobela-david-julius-eta-ardem-patapou

David Julius eta Ardem Patapoutian, Medikuntzako edo Fisiologiako 2021eko Nobel saridunak Arg. Ill. Niklas Elmehed © Nobel Prize

Hain zuzen, David Juliusek larruazaleko nerbio-bukaeretan dauden tenperatura-sentsoreak identifikatu zituen, eta haien mekanismoa deskribatu. Ardem Patapoutianek gauza bera egin zuen, baina presioarekiko: ukipenaren sentsorean identifikatu zituen, bai larruazalean bai barne-organoetan, eta haien funtzionamendua argitu.

Beroaren errezeptorea, kapsaizinatik abiatuta

David Juliusek kapsaizinan oinarritu zuen bere ikerketa, hau da, piper minei mingarritasuna ematen dien substantzian. Ezaguna zen substantzia horrek nerbioak estimulatzen dituela eta min-sentsazioa sorrarazten duela, baina ez zekiten zer mekanismoren bidez gertatzen den hori.

Horri erantzuteko, Juliusek eta haren laguntzaileek milioika DNA-zatiren bilduma bat sortu zuten, minarekiko, beroarekiko eta ukimenarekiko neurona sentsorialetan adierazten diren geneekin. Juliusek hipotesi hau proposatu zuten: bildumak DNA-zati bat izango luke, kapsaizinari erreakzionatzeko gai den proteina kodetuko lukeena.

Normalean kapsaizinarekiko erreakzionatzen ez duten zeluletan adierazi zituzten geneak, banaka, eta, azkenean, lortu zuten identifikatzen zein genek ematen zion zelulari kapsaizinarekiko erreakzionatzeko gaitasuna. Hortik abiatuta, kapsaizinaren hartzailea identifikatu zuten, eta TRPV1 deitu zioten. Proteina horrek beroarekiko nola erreakzionatzen zuen aztertuta, ikusi zuten mingarritzat jotzen diren tenperaturekin aktibatzen dela.

TRPV1 aurkitzea aurrerapauso handia izan zen, eta, horren ondorioz, tenperatura-sentsore gehiago identifikatu ziren. Bai David Juliusek bai Ardem Patapoutianek, bakoitzak bere aldetik, mentola erabili zuten TRPM8 identifikatzeko, hotzak aktibatutako hartzailea.

Gerora, TRPV1 eta TRPM8 errezeptoreekin erlazionatutako ioi-kanal gehiago aurkitu dituzten, tenperatura desberdinekiko aktibatzen direnak. Horrenbestez, Juliusek egindako aurkikuntzatik abiatuta, ulertu ahal izan da nola eragiten duen tenperaturak nerbio-sisteman.

Ukimena eta presioa

Bakterioetan, dagoeneko identifikatuta zituzten sentsore mekanikoak; ornodunetan, ordea, oraindik ezezaguna zen ukimenaren mekanismoa. Hori argitzea izan zen Ardem Patapoutianen helburua.

Hasiera batean, Patapoutianek eta haren lankideek zelula-lerro bat identifikatu zuten, mikropipeta batekin ukitzean seinale elektriko bat sortzen zuena. Indar mekaniko horren bidez aktibatzen zen errezeptorea ioi-kanal bat izango zela pentsatu zuten. Hurrengo pausoan, errezeptorea kode zezaketen 72 gene hautagai identifikatu zituzten. Hautagai horiek banan-banan desaktibatuta, estimulu mekanikoarekiko erantzuten zuena identifikatu zuten.

Gene hura gabe, zelulek ez zuten erreakzionatzen mikropipetarekin ukitzean. Horrela aurkitu zuten ukimenarekiko erreakzionatzen zuen ioi-kanala; Piezo1 izena eman zioten. Jarraian, beste gene bat identifikatu zuten, haren oso antzekoa: Piezo2. Frogatu zuten biak gako zirela zelula-mintzen presioarekiko erreakzioan.

Aurrerago, frogatu zuten Piezo2-k funtsezko zeregina betetzen duela norberaren gorputzaren posizioaren eta mugimenduaren hautematean, hau da, propiozepzioan. Eta aurrerago ikusi dute Piezo1 eta Piezo2 kanalek prozesu fisiologiko garrantzitsuak erregulatzen dituztela, hala nola presio arteriala, arnasketa eta maskuriaren kontrola.

Horrenbestez, Nobel Fundazioak nabarmendu duenez, aurten saritutako lanak funtsezkoak izan dira prozesu fisiologiko ugari ulertzeko. Halaber, ezagutza hori gaixotasun-mota askotarako tratamenduak garatzeko baliatzen ari dira, min kronikoa barne.