El Instituto de Neurociencias de la UMH de Elche revela la forma en la que detecta el frío la piel y los órganos del cuerpo

Una investigación del Instituto de Neurociencias de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche ha demostrado que el cuerpo humano utiliza mecanismos moleculares diferentes para detectar el frío en la piel y en los órganos internos.

La identificación de esa circunstancia supone un avance para comprender mejor la homeostasis térmica y ciertas patologías de sensibilidad al frío.

El estudio ha sido realizado por un equipo de científicos liderado por Félix Viana, codirector del laboratorio de Transducción Sensorial y Nocicepción del Instituto de Neurociencias, que es centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas.

Los resultados de la investigación han sido develados recientemente en un artículo publicado en una revista especialidad. Su primera autora del artículo científico que ha desvelado los resultados es la investigadora Katharina Gers-Barlag.

Se ha constatado que la percepción del frío no es un proceso homogéneo en todo el organismo. En la piel, el frío se detecta principalmente a través de un canal iónico, conocido con el nombre de TRPM8, especializado en reconocer las bajas temperaturas y las sensaciones refrescantes del entorno.

Por el contrario, los órganos internos, como los pulmones o el estómago, utilizan otro sensor distinto, llamado TRPA1, para percibir las disminuciones de temperatura.

Esta diferencia en los mecanismos moleculares explica por qué la sensación de frío en la superficie corporal puede ser muy distinta a la que se experimenta al respirar aire frío o al ingerir alimentos o líquidos muy fríos, ya que cada tipo de tejido activa y utiliza rutas distintas para detectar los cambios térmicos.

La investigadora Katharina Gers-Barlag ha destacado que el descubrimiento “abre nuevas líneas para estudiar cómo se integran esas señales y cómo pueden alterarse en condiciones patológicas, como en ciertas neuropatías donde la sensibilidad al frío está alterada”.

Por su parte, Felix Viana ha explicado que “la piel está equipada con sensores específicos que nos permiten detectar el frío ambiental y adaptar conductas de defensa”, al tiempo que ha añadido que “en cambio, la detección de frío en el interior del cuerpo parece depender de circuitos sensoriales y receptores moleculares distintos, lo que refleja su papel fisiológico más profundo en la regulación interna y la respuesta a estímulos ambientales”.

El estudio se ha llevado a cabo en laboratorio utilizando un modelo animal de ratones lo que ha posibilitado analizar de forma directa la actividad de neuronas sensoriales implicadas en la detección del frío. En concreto, el equipo de científicos del Instituto de Neurociencias de la UMH de Elche ha comparado neuronas del nervio trigémino, encargado de transmitir información desde la piel y la superficie de la cabeza, con neuronas del nervio vago, la principal vía sensorial que conecta el cerebro con órganos internos como los pulmones y el tracto digestivo.

Para examinar cómo responden esas neuronas a los cambios de temperatura, los investigadores han recurrido a técnicas de imagen de calcio y registros electrofisiológicos, que han permitido observar en tiempo real la activación neuronal. Esas aproximaciones se combinaron con el uso de fármacos específicos capaces de bloquear determinados sensores moleculares, lo que ayudó a identificar qué canales iónicos están implicados en la detección del frío en cada tipo de neurona.

Además, el equipo ha utilizado ratones modificados genéticamente que carecen de los sensores TRPM8 o TRPA1, junto con análisis de expresión génica, para confirmar el papel diferencial de estos canales en la percepción del frío. Este enfoque multidisciplinar permitió demostrar que la detección del frío está finamente ajustada a las funciones fisiológicas de cada tejido y que los órganos internos emplean mecanismos moleculares distintos a los de la piel.

“Nuestros hallazgos revelan una visión más compleja y matizada de cómo los sistemas sensoriales de distintos tejidos codifican la información térmica. Esto abre nuevas líneas para estudiar cómo se integran estas señales y cómo pueden alterarse en condiciones patológicas, como en ciertas neuropatías donde la sensibilidad al frío está alterada”, concluido Katharina Gers-Barlag.

El estudio ha sido posible gracias a la financiación del Plan Nacional de Investigación Científica y Técnica y de Innovación del Gobierno central; de la Agencia Estatal de Investigación-Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, a través del Programa Severo Ochoa para Centros de Excelencia; y de la Generalitat Valenciana.