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di Demetrio Milardi e Filippo Cavallaro
Gli abbracci legati alle scoperte sui canali ionici dei recettori sensoriali, ma anche in che modo il calore, il freddo e la forza meccanica possono innescare gli impulsi nervosi che ci permettono di percepire e adattarci al mondo.
“Nella scienza, molte volte, sono cose che diamo per scontate ad essere di grande interesse”, ha detto Patapoutian al sito della Fondazione Nobel. I recettori tattili erano “il grande elefante nella stanza: sapevamo che esistevano, sapevamo che facevano qualcosa di molto diverso da come la maggior parte delle altre cellule comunicano tra loro, … è attraverso sostanze chimiche.”
Nel 17 º secolo, il filosofo René Descartes aveva immaginato dei fili che collegassero diverse parti della pelle con il cervello. In questo modo, un piede che tocca una fiamma viva invierebbe un segnale meccanico al cervello. Le scoperte poi successivamente hanno rivelato l’esistenza dei neuroni sensoriali specializzati che registrano i cambiamenti nel nostro ambiente.
Nel 1906 Camillo Golgi e Santiago Ramon y Cajal condivisero il premio Nobel per la Medicina e la Fisiologia: il primo per aver inventato la tecnica di colorazione dei neuroni ed il secondo per la sua dottrina neuronale, nella memoria di tutti noi i suoi disegni abilmente realizzati al microscopio, grazie alla possibilità dettata dalla colorazione per differenziarle dalle altre strutture.
Joseph Erlanger e Herbert Gasser ricevettero il Premio Nobel nel 1944 per la loro scoperta di diversi tipi di fibre nervose sensoriali che reagiscono a stimoli distinti, per esempio, nelle risposte al tocco doloroso e non doloroso. Da allora, è stato dimostrato che le cellule nervose sono altamente specializzate per la rilevazione e la trasduzione di diversi tipi di stimoli, permettendo una percezione sfumata del nostro ambiente; per esempio, la nostra capacità di percepire le differenze nella struttura delle superfici attraverso la punta delle dita, o la nostra capacità di discernere sia il calore piacevole, sia il calore doloroso.
Ora il Nobel 2021 condiviso, da giorno 4 ottobre scorso, tra David Julius e Adem Patapoutian.
David Julius, per studi che nella seconda metà degli anni ’90, fece all’Università della California di San Francisco. Egli con il suo gruppo di lavoro, ha analizzato come il composto chimico capsaicina provoca la sensazione di bruciore che sentiamo quando entriamo in contatto con il peperoncino.
Julius ha usato la capsaicina dei peperoncini per identificare TRPV1, un canale ionico attivato dal calore doloroso. Sono stati identificati ulteriori canali ionici correlati e ora capiamo come le diverse temperature possono indurre segnali elettrici nel sistema nervoso.
Ardem Patapoutian e i suoi collaboratori dello Scripps Research Institute alcuni anni fa identificarono per la prima volta una linea cellulare che emetteva un segnale elettrico misurabile quando le singole cellule venivano punzecchiate con una micropipetta. Supposero che il recettore attivato dalla forza meccanica fosse un canale ionico, ed in uno studio successivo sono stati identificati 72 geni candidati che codificano possibili recettori.
Patapoutian ha usato cellule meccanocettori in coltura per identificare un canale ionico attivato dalla forza meccanica. Dopo un accurato lavoro, è stato identificato Piezo1. In seguito, grazie alla sua somiglianza, è stato scoperto un secondo canale ionico Piezo2.
Sempre maggiori conoscenze per comprendere l’interazione umana, la conoscenza del mondo attorno a noi ed imparare ad interagire … un passo fondamentale per il futuro della ricerca in Fisioterapia e Riabilitazione.
fonti
Santiago Ramon y Cajal – Manual de Histología normal y Técnica micrográfica, 1889
https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2021/press-release/
