Uma molécula de ‘toque suave’ confere leve sensação tátil em humanos – e talvez em células individuais

Provavelmente você aprendeu que temos cinco sentidos: visão, audição, olfato, paladar e tato. Isto não está certo: “toque” não é um sentido único, mas sim vários sentidos trabalhando juntos.

Nossos corpos contêm uma rede de células nervosas sensoriais com terminações localizadas na pele que detectam uma série de diferentes sinais físicos do nosso ambiente. A sensação agradável de um toque suave é diferente da leve pressão de nossas roupas ou da dureza de um lápis preso entre os dedos, e tudo isso é bem diferente da dor de uma topada no dedo do pé.

Como esses neurônios sensoriais comunicam uma gama tão ampla de entradas diferentes?

Em “nova pesquisa publicada em Ciência,” os dois coautores deste artigo e nossos colegas encontraram uma molécula sensível à força nas células nervosas chamada ELKIN1, que está especificamente envolvida na detecção de toque suave. Esta molécula converte o toque suave em um sinal elétrico, o primeiro passo no processo de percepção do toque suave.

Como sentimos o toque suave

A sensação do toque suave começa com pequenas deformações da pele devido a uma escova leve. Embora possam não parecer muito, essas deformações geram força suficiente para ativar moléculas sensoriais encontradas em terminações nervosas especializadas na pele.

Esses sensores de força molecular formam um poro na superfície da célula que é fechado até que uma força seja aplicada. Quando a célula é recuada, o poro se abre e uma corrente elétrica flui.

Essa corrente elétrica pode gerar um sinal que se move ao longo do nervo sensorial até a medula espinhal e até o cérebro.

Nossa nova pesquisa, liderada por Gary Lewin e Sampurna Chakrabarti do Centro Max Delbruck em Berlim, mostrou que o sensor de força ELKIN1 é necessário para detectarmos toques muito suaves.

Eles descobriram que camundongos sem a molécula ELKIN1 não pareciam sentir um cotonete sendo suavemente puxado pela pata. Os ratos mantiveram a capacidade de sentir outras informações ambientais, incluindo outros tipos de toque.

Moléculas diferentes para diferentes tipos de toque

Esta nova descoberta revela uma razão pela qual podemos sentir vários tipos de “toque”: temos múltiplas proteínas especializadas em detecção de força que podem nos ajudar a distinguir diferentes sinais ambientais.

ELKIN1 é a segunda molécula receptora de toque descoberta em neurônios sensoriais. O primeiro (PIEZO2) foi encontrado em 2010 por Ardem Patapoutian, que mais tarde recebeu o Prêmio Nobel pelo trabalho. PIEZO2 está envolvido na sensação do toque suave, bem como em um sentido conhecido como “propriocepção”. Propriocepção é a sensação de onde nossos membros estão no espaço que nos ajuda a regular nossos movimentos.

Identificar essas moléculas sensíveis à força é um desafio por si só. Precisamos ser capazes de estudar as células nervosas isoladamente e medir as correntes elétricas que fluem para dentro da célula e, ao mesmo tempo, aplicar forças controladas às próprias células.

As células sentem?

Embora grande parte de nossa pesquisa tenha estudado neurônios de camundongos, nem todos os dados científicos obtidos de camundongos podem ser traduzidos diretamente para humanos.

Com membros da equipe da Universidade de Wollongong, uma de nós (Mirella Dottori) tentou determinar se o ELKIN1 funcionava da mesma forma em humanos. Eles reprogramaram células-tronco humanas para produzir células nervosas especializadas que respondem a estímulos de “toque”. Nessas células humanas, o ELKIN1 tinha propriedades funcionais semelhantes na detecção do toque.

Embora esta investigação expanda a nossa compreensão de como damos sentido ao mundo que nos rodeia, também levanta uma possibilidade adicional e intrigante.

ELKIN1 foi identificado pela primeira vez por uma de nós (Kate Poole) e sua equipe na UNSW, com Gary Lewin e sua equipe, enquanto estudava como as células do melanoma se separam dos tumores modelo e “sentem” seu caminho através do ambiente. Isso pode significar que esses minúsculos sensores de força molecular proporcionam não apenas a nós, mas também às nossas células individuais, uma sensação de tato diferenciada.

A pesquisa futura continuará a procurar mais sensores de força molecular e a tentar compreender como eles ajudam as nossas células, e a nós, a navegar no nosso ambiente físico.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.