Hay situaciones en las que al cuerpo humano le interesa cambiar temporalmente su funcionamiento habitual. Si tenemos miedo, notamos como nos aumentan los latidos del corazón y nuestra respiración, nuestros músculos se ponen en tensión, sudamos, se agudizan nuestros sentidos y nos preparamos para luchar o huir.

Suceden muchas cosas a la vez: Corazón, pulmones, músculos, cerebro… todos los órganos deben coordinarse para responder a la vez ante un peligro. Y por nuestra supervivencia debe ser rápidamente. ¿Cómo se transmite el mensaje a todo nuestro cuerpo?

La clave la tienen unos pequeños compuestos químicos llamados hormonas, que son producidas por ciertos órganos y viajan a través de la sangre por todo nuestro cuerpo. En una situación que produzca terror, la hormona implicada es la noradrenalina, producida por las glándulas suprarrenales (situadas encima de los riñones). Si inyectamos noradrenalina a una persona, automaticamente se pondrá en estado de alerta y sufrirá estos síntomas. Estas inyecciones tienen un uso en medicina para tratar casos de asma y de parada cardíaca, aprovechando la aceleración de latidos y de respiración.

Aunque desde hace unos años se sepa de la existencia de las hormonas e incluso se le hayan encontrado usos medicinales, faltaba saber cómo actuaban. Se sabía que estas hormonas no pasaban al interior de las células, sino que permanecían en el exterior, así que debía existir algún mecanismo para que las células “vieran” la hormona y respondieran como debían a esa señal. Este mecanismo utiliza unas proteinas llamadas receptores. Estos receptores se sitúan en la pared externa de las células, y tienen un “hueco” en el que sólo puede entrar una hormona determinada. Si la hormona entra en contacto con el receptor actúa como un interruptor provocando cambios en el interior de la célula.

Para comprobarlo, al investigador Robert J. Lefkowitz se le ocurrió marcar radiactivamente las hormonas. La radiactividad puede ser vista mediante diferentes mecanismos físicos y químicos, permitiendo ver la localización exacta de la hormona. Al realizar el experimento (tras dos años de intentos fallidos) Lefkowitz comprobó que aunque la hormona no entrara en la célula, sí que contactaba con ella en ciertos puntos. Al aislarlos pudo purificar una proteína, un receptor que se unía a un grupo de proteínas internas de la célula capaces de activar muchas funciones celulares. A estas proteínas internas se les llamaba proteínas G, por lo que el receptor se llamó receptor acoplado a proteínas G (en ingles Protein G Coupled Receptor, PGCR).

Unos años más tarde, Lefkowitz introdujo en su laboratorio a Brian K. Kobilka, un joven investigador sorprendido por el funcionamiento de la noradrenalina. Se propuso una gran tarea: encontrar el gen de este receptor entre todo el ADN humano. Tras bastantes años de trabajo finalmente lo consiguió y comprobaron algo sorprendente: su forma se parecía mucho a un receptor de luz situado en el ojo. De esta manera pudieron comprobar que no estaban ante un único receptor para hormonas, sino ante toda una familia de receptores parecidos entre ellos, pero específicos para diferentes estímulos (hormonas, olores, luz…). Actualmente se conocen 30 tipos diferentes de estos receptores.

Gracias a estas investigaciones Lefkowitz y Kobilka han ganado el Premio Nobel de Química de 2012. Algunas personas se preguntan por qué han ganado el Nobel de Química y no el de Medicina. Al parecer, la causa es la relevancia de sus investigaciones en el mundo de la química farmacéutica. Gracias al descubrimiento de estos receptores y la descripción de su estructura se han podido diseñar “falsas hormonas” capaces de activar estos receptores más tiempo de lo normal (como pasa con el Salbutamol, imitador de la noradrenalina presente en el Ventolin, un inhalador para gente asmática) o bloquearlos para que no puedan unirse las hormonas de verdad. Actualmente alrededor del 50% de las medicinas actuales actúan sobre un receptor de este tipo.

Desde Medciencia damos la enhorabuena a los dos premiados.

Fuente e imágenes| Web Oficial de los Premios Nobel