O prêmio Nobel é um conjunto de seis prêmios internacionais, concedidos anualmente por instituições suecas e norueguesas para diferentes categorias, com o intuito de reconhecer pessoas ou instituições que realizaram descobertas ou contribuições notáveis para a humanidade. O Prêmio Nobel é considerado como o mais prestigiado prêmio nas áreas de literatura, medicina ou fisiologia, física, química, ativismo pela paz e economia. Foi criado pelo químico Alfred Nobel (1833 - 1896) que, em seu testamento, expressou o desejo de criar uma Fundação que premiasse mentes brilhantes que trouxeram grandes benefícios à humanidade – dando origem à Fundação e ao Prêmio Nobel. Mas você sabe como o Prêmio Nobel de Medicina deste ano está relacionado com a sua saúde? 1,2
Laureados com o Prêmio Nobel em Medicina em 2021
O Prêmio Nobel em Medicina é concedido pelo Instituto Karolinska, situado em Estocolmo (Suécia). Na cerimônia que ocorreu dia 4 de outubro deste ano, David Julius e Ardem Patapoutian foram laureados por suas descobertas sobre como o organismo converte as sensações de frio, calor e toque em sinais elétricos que são direcionados até o cérebro, permitindo a comunicação entre o sistema nervoso periférico e o sistema nervoso central. Tais descobertas foram de grande importância para a ciência moderna, visto a melhor compreensão de como o nosso organismo reage a estímulos térmicos e mecânicos pode alterar a forma com que tratamos diferentes condições clínicas como, por exemplo, dores agudas e crônicas. Estes pesquisadores identificaram duas proteínas que são as principais responsáveis pela transmissão de sinais elétricos em resposta a estímulos externos como temperatura e toque: TRPV1 e PIEZO2. 3
Ilustração de David Julius e Ardem Patapoutian, os ganhadores do Prêmio Nobel 2021 em Medicina. Adaptado de nobelprize.org, 2021. 3
Os receptores TRPV1
A sensação pungente e picante da pimenta malagueta foi o que levou o Prof. David Julius a pesquisar mais afundo sobre o que acontece em nosso organismo quando ingerimos este alimento. Ele realizou experimentos utilizando a capsaicina – composto bioativo presente em diferentes espécies de pimenta, responsável por esta sensação de queimação. Seus experimentos levaram à descoberta de um receptor que era ativado na presença da capsaicina e que funciona como um sensor de calor nas terminações nervosas da pele. Foi observado que este mesmo receptor também é ativado pelo calor, em temperaturas interpretadas pelo cérebro como dolorosas e nocivas ao organismo (> 42°C) – como ao "queimar" a mão ou a língua em uma xícara de café quente, por exemplo. Tal receptor foi nomeado de TRPV1 (do inglês, transient receptor potential cation channel subfamily V member 1), sendo conhecido também como receptor da capsaicina ou receptor vaniloide 1. A descoberta do TRPV1 e de sua função no organismo permitiu a identificação de outros receptores com estrutura semelhante, como o receptor TRPM8 – relacionado com a percepção de temperaturas mais baixas (sensação de frio). 4–6
Os canais iônicos PIEZO2
Os canais iônicos PIEZO2 (do inglês, Piezo-type mechanosensitive ion channel component 2) foram descobertos no laboratório de pesquisa do Prof. Patapoutian, através de experimentos em que células sensíveis à pressão eram "cutucadas" com o auxílio de uma micropipeta. Estes experimentos levaram à descoberta de uma nova classe de sensores que respondem a estímulos mecânicos na pele e em outros órgãos internos, sendo denominados de PIEZO1 e PIEZO2. A descoberta de Patapoutian resultou na publicação de uma série de outros estudos que demonstram que PIEZO2 está expresso em grande quantidade em neurônios sensoriais e em células de Merkel (células localizadas na camada basal da epiderme), além de ser essencial para a percepção do tato e desempenhar um papel igualmente fundamental na capacidade do cérebro em reconhecer a localização, a posição e a orientação do corpo no espaço. Ainda, estes canais contribuem para a percepção da força exercida pelos músculos e da posição de cada parte do corpo em relação às demais sem que seja necessário utilizar o sentido da visão – capacidade também chamada de propriocepção ou cinestesia. 7–9
Esquema demonstrando a ativação dos receptores responsáveis pela percepção do calor (TRPV1) e do tato (PIEZO2). Adaptado de nobelprize.org, 2021. 10
Qual o impacto dessas descobertas para a sua saúde?
A descoberta da importância biológica dos canais TRPV1 e PIEZO2 contribuiu de maneira significativa para o entendimento de como percebemos os estímulos externos em diferentes situações. A habilidade do nosso corpo em sentir frio, calor e pressão ao toque é essencial para a nossa sobrevivência, bem como fundamenta a base de como interagimos com o mundo à nossa volta. Ainda, estes receptores também estão envolvidos em diversas funções fisiológicas que dependem da resposta a estímulos térmicos ou mecânicos, contribuindo, assim, para a manutenção da homeostase do organismo. Os inúmeros estudos conduzidos após a descoberta do TRPV1 e do PIEZO2 apontam que estes receptores (bem como aqueles pertencentes à família de receptores TRP e PIEZO) estão associados à manutenção da temperatura corporal, aos reflexos de proteção, ao ato de urinar, à pressão arterial, à respiração e à remodelação óssea. 11–13
Também tem sido demonstrado que estes receptores apresentam um papel importante no desenvolvimento de diversas condições clínicas e doenças. Em particular, os receptores TRPV1 desempenham um papel importante em processos de nocicepção – em que a resposta de neurônios aferentes a estímulos externos resulta na sensação de dor. A família de receptores TRP vem sendo associada com a percepção da sensação de dor inflamatória, neuropática, visceral e mecânica. Em um estudo clínico conduzido com pacientes com osteoartrite do joelho, foi observado que a aplicação tópica de um creme contendo 0,025% de capsaicina promoveu a dessensibilização dos receptores TRPV1, promovendo analgesia semelhante à obtida através do tratamento com o anti-inflamatório ibuprofeno. A dessensibilização dos receptores TRPV1 ocorre através de sua estimulação repetida pela capsaicina, o que dificulta a geração do potencial de ação e inibe a transmissão da informação nociceptiva. Para acessar o estudo completo acesse o link. 12,14
Mais recentemente, estudos vêm demonstrando o papel do receptor TRPV1 na homeostase energética. A ativação do receptor TRPV1 pode aumentar a termogênese além de estimular as fibras aferentes do nervo vago no trato gastrointestinal, o que resulta na regulação dos níveis de hormônios associados com a sensação de fome e apetite, e contribui para a redução da ingestão calórica. A suplementação com oleoiletanolamida (um ácido graxo monoinsaturado pertencente à classe das n-aciletanolamidas) ou com capsinoides não pungentes (capsiate, dihidrocapsiate e nordihidrocapsiate), por exemplo, estimula a ativação dos receptores TRPV1 e pode auxiliar na redução do apetite e no gerenciamento do peso corporal. 15,16