MADRID 25 Ene. (EUROPA PRESS) -
Científicos del Instituto Zuckerman de la Universidad Columbia (Estados Unidos) y de otras dos instituciones han descubierto puntos de partida no identificados hasta ahora en las vías neurobiológicas que subyacen al tacto social placentero, sexual y gratificante.
En particular, en sus estudios con ratones, descubrieron por primera vez una vía completa que comienza con las neuronas de la piel que responden a las caricias suaves y llega hasta los centros del placer del cerebro, según publican en la revista 'Cell'.
Según los investigadores, los resultados también apuntan a terapias basadas en el tacto para aliviar la ansiedad, el estrés y la depresión que podrían ser prometedoras para las personas con autismo y otros trastornos que pueden hacer insoportable incluso el tacto más delicado.
Los científicos saben desde hace tiempo que la piel posee células sensoriales táctiles, componentes clave del sistema nervioso periférico, que nos permiten discernir diferentes texturas y temperaturas, así como diversos estímulos mecánicos placenteros y dolorosos.
"No estábamos seguros de que esta imagen del tacto social fuera del todo correcta --reconoce Ishmail Abdus-Saboor, doctor, profesor e investigador principal del Instituto Zuckerman de Columbia y autor del artículo--. Nos propusimos comprobar si podría haber neuronas táctiles específicamente sintonizadas para el tacto gratificante".
Los investigadores del Instituto Tecnológico de California (Caltech) ya habían insinuado esta posibilidad al estudiar una clase de células sensoriales, denominadas células Mrgprb4 por un receptor de sus membranas. Los científicos descubrieron que estas células respondían a los golpes de luz.
La nueva investigación es la culminación de una trayectoria de cuatro años de trabajo en colaboración en la que han participado casi 20 científicos (12 del laboratorio de Abdus-Saboor, incluido el primer autor) de tres instituciones para estudiar mucho más de cerca estas células.
La clave del estudio fue una potente técnica llamada optogenética, en la que se manipulan tipos de células individuales para que se activen cuando los investigadores las iluminan con luz de colores específicos. Esta técnica es especialmente adecuada para descubrir las funciones de poblaciones específicas de células.
Los investigadores comenzaron su exploración en el otoño de 2018 en la Universidad de Pensilvania, cuando el doctor Abdus-Saboor era miembro de la facultad allí estudiando la neurociencia del dolor. Fue entonces cuando la entonces estudiante de posgrado Leah Elias y el entonces técnico de laboratorio William Foster (ahora estudiante de posgrado de Columbia en el programa de Neurobiología y Comportamiento y primer autor del artículo de Cell) hicieron una observación sorprendente.
"Vimos que al activar esta población poco estudiada de células sensoriales táctiles de la espalda del ratón, los animales bajaban la espalda y adoptaban esta postura de dorsiflexión", explica la doctora Elias. Entre los roedores esa postura es un signo clave de receptividad sexual, que normalmente requiere las atenciones físicas de un ratón pretendiente. "Era muy extraño. No sabíamos qué pensar", recuerda la doctora Elias, ahora becario postdoctoral en la Universidad Johns Hopkins de Baltimore.
En el centro de esta intrigante pista se encontraba una línea de ratones que el equipo modificó genéticamente para que las células sensibles al tacto Mrgprb4 de los animales se activaran cuando se les iluminaba con luz azul. Este tipo de células táctiles no se había relacionado anteriormente con ningún comportamiento social específico, pero cuando activaron estas células iluminando a los ratones con luz azul, el dúo apenas podía creer las respuestas de dorsiflexión que estaban observando.
Los datos de vídeo de alta velocidad del comportamiento eran inconfundibles. Y más tarde, el equipo de investigación, dirigido por la entonces estudiante de posgrado Melanie Schaffler, observó que esos mismos ratones se dirigían voluntariamente al mismo lugar de la cámara de investigación donde se había iluminado previamente a los animales. Esto indicaba que el disparo de las células sensoriales Mrgprb4 de su espalda era gratificante para los animales.
"Se trata del primer ejemplo documentado de que estas neuronas Mrgprb4 pueden generar o respaldar un comportamiento específico", afirma Abdus-Saboor.
Los investigadores necesitaban pruebas directas de que mediaban en el tacto durante los encuentros sociales naturales y para ello, Elias, en colaboración con Isabella Succi, entonces técnica del laboratorio de Pennsylvania (ahora estudiante de posgrado en Columbia en el programa de Ciencias Biológicas), llevó a cabo un experimento crucial. Utilizando técnicas genéticas, eliminaron las células Mrgprb4. Esto permitió a los científicos comprobar si la ausencia de estas células en los circuitos táctiles afectaba a la respuesta sexual de los ratones a la estimulación táctil.
"La receptividad sexual cayó en picado --explica la doctora Elias--. Entonces supimos con certeza que estas células eran importantes para el tacto social en los encuentros naturales".
Los nuevos datos plantearon la cuestión de cómo se conectan estas células periféricas con los circuitos neuronales posteriores a través de la médula espinal y, más centralmente, con el cerebro. Para responderlo usaron la fotometría de fibra, una técnica que les permitiría ver cómo se "iluminan" las neuronas de recompensa del cerebro ante estímulos placenteros.
En los meses siguientes, demostraron que la activación de las células Mrgprb4 provocaba el encendido de neuronas en el núcleo accumbens, uno de los centros de recompensa del cerebro. Pero aun necesitaban saber cómo llega esta señal de la piel al cerebro.
En 2020 un estudio de la Universidad de Harvard dio a conocer una pieza reveladora del rompecabezas del tacto placentero. En sus estudios de las células de la médula espinal implicadas en el tacto, designadas como células GPR83, este grupo de investigación trazó vínculos neurona-neurona en ambas direcciones: centralmente en el tronco encefálico y periféricamente a la misma clase de células Mrgprb4 que el equipo del Dr. Abdus-Saboor había demostrado que detectaban y retransmitían estímulos táctiles gratificantes.
"Eso nos hizo pensar que estas neuronas GPR83 son probablemente un conducto que conecta la piel con el cerebro", recuerda Abdus-Saboor.
Con experimentos adicionales -en colaboración con el laboratorio de la doctora Victoria Abraira, de la Universidad de Rutgers-, el equipo consiguió rastrear el circuito piel-cerebro del tacto más allá y con más detalle de lo que se había logrado anteriormente.
Uno de los principales hallazgos es que las neuronas del tronco encefálico estudiadas por el equipo de Harvard están conectadas con zonas aún más profundas del cerebro, el área tegmental ventral y el núcleo accumbens. Se trata de una conexión fundamental, ya que se sabe que ambas áreas cerebrales están relacionadas con la experiencia de la recompensa y el placer.
Abdus-Saboor señala que las personas tienen células cutáneas sensoriales, llamadas aferentes táctiles C, que tienen cierta similitud con las células Mrgprb4 de los ratones. Los humanos también tienen neuronas en la médula espinal y el cerebro que se corresponden con los circuitos táctiles se han ido descubriendo. Estas similitudes abren el camino a posibles aplicaciones biomédicas, según la doctora Elias. Podría ser posible, por ejemplo, desarrollar técnicas periféricas para tratar el estrés, la ansiedad o la depresión, ya sea mediante terapias táctiles o incluso nuevos fármacos aplicados directamente sobre la piel.
