Un equipo dirigido por investigadores de la Universidad de California en San Francisco ha identificado el mecanismo molecular mediante el cual la proteína Piezo1 detecta fuerzas mecánicas y las convierte en señales eléctricas.
Piezo1 se encuentra en las membranas celulares de las neuronas sensoriales, que son responsables de detectar el tacto, la presión y el dolor. Cuando se estimulan estas neuronas, Piezo1 se abre, permitiendo que los iones fluyan hacia la célula y generando una señal eléctrica que se envía al cerebro.
Los investigadores utilizaron una combinación de técnicas, incluida la cristalografía de rayos X y la electrofisiología, para determinar la estructura de Piezo1 y cómo cambia cuando se activa. Descubrieron que Piezo1 tiene una estructura única en forma de cuchilla que actúa como un brazo de palanca. Cuando se aplica fuerza a la hoja, se abre el canal, permitiendo que los iones fluyan a través de él.
El descubrimiento podría conducir a nuevos tratamientos para afecciones como el dolor crónico, los trastornos de ansiedad y el dolor neuropático, causados por daños a las neuronas sensoriales. Al apuntar a Piezo1, los investigadores pueden desarrollar fármacos que bloqueen o mejoren su actividad, según el efecto deseado.
Los hallazgos, publicados en la revista Nature, también arrojan luz sobre los mecanismos básicos mediante los cuales las células perciben su entorno. Piezo1 es solo una de una familia de proteínas involucradas en la mecanosensación, y los investigadores creen que sus hallazgos podrían proporcionar información sobre cómo funcionan también estas otras proteínas.
"Nuestro estudio proporciona una comprensión detallada de cómo Piezo1 detecta fuerzas mecánicas a nivel molecular", dijo el autor principal Yifan Cheng, PhD, profesor asociado de bioquímica y biofísica en la UCSF. "Este conocimiento podría conducir al desarrollo de nuevas terapias para una variedad de condiciones que afectan el tacto y la sensación de dolor".
