#2 Diciembre-Enero 2023

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«PIEZOS»: NUEVOS MODULADORES DEL DOLOR

Stanislava Mandelikova, Emili Gómez Casanovas.
Médicos Reumatólogos                                                      

En el último año ha llamado mucho la atención en el mundo de la Medicina, y en especial en los aspectos relacionados con el dolor, la entrega del Premio Nobel en fisiología y medicina a dos investigadores americanos, Ardem Patapoutian y David Julius, por el trabajo científico relacionado con el descubrimiento a nivel de percepción táctil y de la temperatura, dicho de otra manera, descubrimiento de los canales iónicos en las membranas celulares sensibles al tacto y la temperatura, entre otros canales tipo « piezo» 1 y 2 (piezo significa «presión» en griego).

Los canales tipo piezo están presentes en casi todas las formas de vida estudiadas y son esenciales para mantener la vida, desde las bacterias hasta los mamíferos. La idea científica viene de los años 1950 y está relacionada con el descubrimiento del funcionamiento de generación y transmisión de los estímulos eléctricos en las neuronas.

El científico David Julius demostró en los 90s que el canal membranoso tipo TRPV1 únicamente expresado en las neuronas termosensibles es responsable de la percepción de calor tras aplicar capsaicina u otro estímulo termonociceptivo (provocando dolor tras la aplicación de calor). Una década después, el investigador Ardem Patapoutian descubrió el canal iónico responsable de la percepción táctil nombrándolo piezo 1, y posteriormente añadió el piezo 2. Estos hallazgos primero fueron confirmados en los clones de células in vitro (en laboratorio), luego en los modelos de animales y finalmente en los humanos.

Aunque todavía falta mucho para entender la complejidad de estos procesos fisiopatológicos hoy en día podemos concluir lo siguiente:

Los canales celulares tipo piezo 1 regulan la mecanorecepción y desarrollo en los vasos sanguíneos, regulación de la tensión arterial (contribuyendo también en el barroreflejo), mecanorecepción en los condrocitos y así se pueden contribuir en la prevención de las fracturas y degradación de cartílago y masa ósea (¿posible tratamiento de osteoporosis en futuro?), son necesarios para la formación de las células hematopoyéticas), mantenimiento de la tensión correcta por ejemplo en las células uroteliales de la vejiga.

En medicina ya se conocen las enfermedades relacionadas con el defecto innato o adquirido de los canales (mecanocanalopatías): displasia linfática, anemia hemolítica, xerocitosis.

A nivel patofisiológico se habla últimamente sobre su potencial rol en desarrollo de diabetes mellitus y varios tipos de cáncer.

Los canales Piezo 2 tienen su rol sore todo en la mecanorecepción, reconocen el tacto y el dolor y son responsable también de la propiocepción y alodinia (percepción anormal del dolor). Se expresan sobre todo en las neuronas sensoriales de la piel (células Merkel) y ganglios dorsales espinales. Además, tienen un papel en la regulación de la respiración fisiológica.

Por una parte, en los estudios animales el bloqueo de canal Piezo 2 limita el tacto, pero los animales siguen sintiendo el dolor y los estímulos térmicos, por otra parte, los pacientes con inactivación de canal secundario a la mutación genética tienen descenso de tacto y vibración, dificultades de propiocepción de cuerpo, falta de sensación de plenitud de la vejiga, pero no desarrollan alodinia.

Eso es un dato muy importante, y los hallazgos podrían contribuir al descubrimiento del tratamiento para el dolor crónico primario, las enfermedades somatosensoriales y propioceptivas.

Todavía falta por descubrir que nivel de estrés mecánico es relevante para llegar a la activación de los receptores de dolor, y también hay que investigar los mecanismos de inactivación para posible actuación terapéutica. A nivel terapéutico es evidente que hay que bloquear o inactivar estos canales.

Hay que seguir investigando desde la biofísica la neurociencia molecular y la farmacología, las pequeñas moléculas que tienen como objetivo los canales «PIEZO».

En resumen, los hallazgos científicos de funcionamiento de la percepción de dolor y el descubrimiento de los canales membranosos en células específicas responsables de generar el impulso eléctrico que se transmite al sistema nervioso central nos abren un gran abanico de posibilidades en el tratamiento del dolor en el futuro, por lo que es un avance importante, para un mejor conocimiento y control del dolor.

 Literatura:

  1. Ruhma, Syeda, Physiology and pathophysiology of Mecanically Activated Piezo Channels, Annual Review of Neuroscience, Vol. 44:383-402 (Volume publication date July 2021).
  2. Jing Guo, Trends in Piezo channeL research over the past decade: A bibliometric analisis, Front. Pharmacol., 15 April 2021.
  3. Xiang – Zhi Fang, Structure, kinetic properties and biological function of mechanosensitive  Piezo Channels, Cell & Bioscience volume 11, Article number: 13 (2021).
  4. Darren. W. Logan, How to touch: The story of 2021 Nobel Prize in Physiology or Medecine, Dis Model Mech (2021) 14 (10).

La Dra. Stanislava Mandelikova es reumatóloga formada en reumatología del Hospital Clínic de Barcelona. Tiene especial interés en investigar el dolor musculoesquelético reumatológico.

El Dr. Emili Gómez es medico especialista en Reumatología, experto en el tratamiento del dolor de origen Músculo-Esquelético, y actualmente dirige el Barcelona Centre de Tractament del Dolor Reumatològic.

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