Um estudo conduzido no Instituto de Neurociências, em Alicante, mostrou que a sensação de frio é gerada por mecanismos moleculares distintos na superfície do corpo e nos órgãos internos. Esta especialização poderá explicar a forma como o sistema nervoso gere a homeostasia e abre portas à compreensão de certas patologias de sensibilidade térmica.

Que o frio da madrugada que nos arrepia a pele é substancialmente diferente do arranque gelado que se sente nos pulmões ao inspirar um vento cortante ou da dor surda de tomar uma bebida gelada em excesso, já todos podíamos suspeitar. A ciência, porém, acaba de dar um passo fundamental para perceber o porquê. Uma equipa de investigadores do Instituto de Neurociências (IN), centro misto do Conselho Superior de Investigações Científicas (CSIC) e da Universidade Miguel Hernández de Elche (UMH), demonstrou que o corpo humano utiliza sensores moleculares radicalmente diferentes para detetar o frio na superfície da pele e no interior dos órgãos.

A investigação, publicada na revista Acta Physiologica, põe fim à ideia de que o frio é percebido de forma homogénea em todo o organismo. A pele, a nossa fronteira com o mundo exterior, está equipada sobretudo com o canal iónico TRPM8, uma espécie de termómetro molecular especializado em captar as baixas temperaturas ambientais e as sensações de refrescância. No entanto, quando o frio é sentido a partir do interior, como ao respirar ar gelado ou ao ingerir um alimento congelado, o protagonismo muda de figura. Órgãos como os pulmões ou o estômago dependem maioritariamente de um sensor diferente, o TRPA1, para registar essa queda de temperatura.

“A pele tem sensores específicos que nos permitem detetar o frio do ambiente e adaptar comportamentos defensivos”, explica o professor Félix Viana, co-diretor do laboratório de Transdução Sensorial e Nocicepção do IN e investigador principal do estudo. “Já a deteção do frio no interior do corpo parece depender de circuitos sensoriais e recetores moleculares diferentes, o que reflete o seu papel fisiológico mais profundo na regulação interna e nas respostas a estímulos ambientais”, adianta o cientista.

Para chegar a estas conclusões, a equipa liderada por Viana e que tem como primeira autora Katharina Gers-Barlag, recorreu a modelos animais para analisar diretamente a atividade dos neurónios sensoriais envolvidos na perceção do frio. Compararam neurónios do nervo trigémeo, responsáveis por transmitir informação da pele e da superfície da cabeça, com neurónios do nervo vago, a principal via sensorial que liga o cérebro aos órgãos internos. Através de técnicas de imagem de cálcio e de registos eletrofisiológicos, os cientistas observaram em tempo real como estas populações neuronais distintas respondiam às variações de temperatura.

A estratégia passou ainda pelo uso de agentes farmacológicos capazes de bloquear sensores específicos e por ratinhos geneticamente modificados, criados para não expressar os canais TRPM8 ou TRPA1. A combinação destas abordagens confirmou a divisão de tarefas: o TRPM8 é dominante na periferia, enquanto o TRPA1 assume o controlo nas profundezas do corpo. “As nossas descobertas revelam uma visão mais complexa e matizada de como os sistemas sensoriais em diferentes tecidos codificam a informação térmica”, sublinha Katharina Gers-Barlag. Este trabalho de desmontagem molecular pode agora lançar pistas sobre como estes sinais são integrados no cérebro e como poderão estar alterados em condições patológicas, como certas neuropatias em que a sensibilidade ao frio fica desregulada.

O estudo foi financiado pelo Plano Nacional espanhol de Investigação Científica, Técnica e de Inovação, pela Agência Estatal de Investigação do Ministério da Ciência e pela Generalitat Valenciana. Integra também um projeto internacional financiado pelo Human Frontier Science Program (HFSP) e coordenado por Viana, que visa estudar as bases moleculares da perceção do frio em diferentes espécies adaptadas a ambientes térmicos extremos.

O artigo completo, “Differential coding of cold stimuli in somatic and visceral sensory neurons”, está disponível para consulta em https://doi.org/10.1111/apha.70111[citation:1].

NR/HN/AlphaGalileo