Se Aldous Huxley, sessant’anni fa, voleva spalancare “le porte della percezione”, la scienza oggi potrebbe essere interessata all’esatto contrario. Perché finalmente, dopo decenni di studi, i ricercatori della University of California, San Francisco sono riusciti a scattare un’immagine ad altissima risoluzione dellaTrpv1, la proteina considerata responsabile della trasmissione delle sensazioni dolorose dalla pelle al sistema nervoso. Scoprendo così che la molecola è un vero e proprio cancello in grado di modificare la sua struttura – cioè spalancare le porte, per l’appunto – in reazione a stimoli come bruciature o contatto con sostanze urticanti.
A dicembre scorso, gli scienziati hanno pubblicato su Nature i dettagli della loro scoperta. La ricerca, in realtà, era iniziata nei primi anni novanta, quando il biologo David Julius si interessò alla capsaicina, la molecola che conferisce al peperoncino il tipico gusto piccante. All’epoca non se ne sapeva granché: non era chiaro quale recettore vi si legasse e trasmettesse la sensazione al sistema nervoso. Il colpaccio arrivò nel 1997, quando l’équipe di Julius individuò un membro “piuttosto misterioso” di una famiglia di recettori, i canali ionici Trp.
Nel corpo dei mammiferi sono disseminati circa 30 diversi canali di questo tipo: i ricercatori scelsero di concentrarsi sulla Trpv1, localizzata nelle fibre nervose sotto la pelle e la lingua, e ne scoprirono le caratteristiche fondamentali. “Quando si morde un peperoncino, per esempio”, spiega Quanta Magazine, “la capsaicina si lega al canale Trpv1 e ne modifica la struttura, aprendo le porte per l’interno del neurone. A questo punto, gli ioni entrano nella cellula e innescano l’attività elettrica che invia segnali di dolore al cervello”. Accade lo stesso quando si sorseggia una tazzina di caffè bollente – ma in quel caso è il calore ad aprire la strada verso il neurone.
Da allora a oggi, gli scienziati hanno compreso molte altre caratteristiche del recettore, soprattutto grazie allo sviluppo di nuove tecniche di imaging (in particolare la microscopia crioelettronica) che hanno permesso di fotografarlo con estremo livello di dettaglio. La Trpv1, a quanto pare, non è un semplicesensore, ma un vero e proprio computer in grado di raccogliere informazioni sul mondo circostante ed elaborarle per proteggerci da danni ulteriori. Funziona più o meno come una manopola del volume che regola l’intensità del dolore: quando è a contatto con la capsaicina, per esempio, abbassa la soglia della tolleranza al calore (ecco perché un cibo bollente sembra ancora più caldo dopo aver morso un peperoncino). Allo stesso modo, rende i neuroni più sensibili a bruciature e sostanze urticanti dopo una scottatura solare.
Ma c’è di più. La struttura della Trpv1, secondo gli scienziati, è simile all’airlock delle navicelle spaziali. Sono presenti in realtà due porte – una che dà all’esterno e una che affaccia sul neurone – ed entrambe devono essere aperte perché gli ioni possano fluire e innescare l’attività elettrica. E non tutte le sostanze agiscono allo stesso modo: la capsaicina fa sì che le porte si aprano più frequentemente (dando luogo all’effetto che descrivevamo in precedenza), mentre il veleno del ragno, per esempio, è una specie di fermaporta e luogo a sensazioni di dolore più costanti e prolungate nel tempo.
La scoperta, sostengono gli scienziati, aiuterà a mettere a punto nuovi antidolorifici, possibilmente più efficaci con meno effetti collaterali rispetto agli oppiacei attualmente utilizzati: “Più si agisce a livello periferico”, dice Julius, “meglio si può intercettare il dolore senza interferire con in sistema nervoso centrale”. Diamo il benvenuto al dolore nell’era molecolare.
Via: Wired.it
Credits immagine e video: University of California San Francisco
