Es una pregunta fácil ya que se podría responder que los tres son alimentos. Pero no me refiero a eso, quiero que pienses las sensaciones que te producen al tomar cada uno de estos alimentos y ahora, después de eso, te preguntes ¿Qué tienen en común?
Introducción
Empecemos por lo básico, los compuestos principales que están presentes en cada uno de estos alimentos y que producen esas sensaciones que son un tanto agridulce; son compuestos orgánicos, es decir, estructuras formadas por átomos de de C, H, O, N y S a través de enlaces intermoleculares (Figura 1)1.
Una vez que tenemos estructura y nombre para cada uno de los compuestos principales, analizaremos unas proteínas que serán esenciales en esta historia.
Proteínas Receptoras
Los canales iónicos son proteínas transmembrana que permiten el paso de iones específicos a través de la membrana celular. El paso de estos iones Na+, K+, Ca2+, Cl– generan un potencial de acción. ¿Y qué es un potencial de acción? Es una onda de descarga eléctrica que viaja a través de la membrana celular modificando la carga eléctrica.
Lo maravilloso de este mecanismo es que es utilizado para enviar mensajes a otras partes del cuerpo, siendo una característica esencial para la vida. Las células que más utilizan este mecanismo se encuentran en el sistema nervioso; las neuronas. Envían estos impulsos eléctricos para una contracción muscular o lo usan para liberación de neurotransmisores (son las palomas mensajeras de nuestro cuerpo 🕊️).
La liberación de neurotransmisores permite la comunicación entre neuronas, fenómeno conocido como sinapsis. Para poder entender bien el efecto de las moléculas de la figura 1 necesitamos analizar, a grandes rasgos, este fenómeno de comunicación neuronal.
La comunicación entre neuronas
¡Al lío!
Está formada por tres partes: el elemento presináptico, es la terminación nerviosa que contiene y libera el neurotransmisor, almacenado en las vesículas sinápticas. Para ello primero la molécula debe activar el canal iónico para que pasen los iones. La hendidura sináptica es de un espacio de unos 20-30 nm de espesor de separación entre el elemento pre- y postsináptico. El elemento postsináptico más común son las dendríticas, es aquí donde se encuentra el receptor que se une al neurotransmisor permitiendo así la transmisión informática2.
Una vez analizado la sinapsis y las moléculas que se encuentran en los compuestos, vamos a responder a la pregunta del título … jejeje
¿Qué tienen de común el chile, la menta y el aceite de wasabi?
Lo que tienen en común son los canales iónicos, el mentol, la capsaicina y alil isotiocianato se unen a los canales de potencial transitorio (TRP, sus siglás en inglés). Los TRP se dividen en dos grandes grupos: Grupo 1 y Grupo 2.
Analizaremos únicamente tres de ellos. El TRPA1, un TRP de subfamilia A también conocido como Anquirina, o el receptor wasabi. Este canal iónico es mejor conocido como sensor de dolor, resfriado y picazón en humanos y otros mamíferos, así como sensor de irritantes ambientales que dan lugar a otras respuestas protectoras (lágrimas, resistencia de las vías respiratorias y tos)3.
El TRPM8, es un canal TRP de la subfamilia M (Melastatina) también se conoce como receptor del frío o mentol. Esto es debido a que el mentol (molécula presente en la menta) se une a este canal, permitiendo el paso selectivo de iones Na+ y Ca2+ provocando así esa despolarización lo que provoca la sensación de frío o dolor por frío4.
Por último, está el TRPV1, conocido como receptor de la capsaicina o receptores vaniloides. Proporciona una sensación de calor abrasivo y dolor (te suena esta sensación al tomar chile). Los activadores de este canal, son la capsaicina, temperatura superior a 43 °C, condiciones ácidas y el alil isotiocianato5.
La activación de este canal provoca una liberación de neurotransmisor denominado Sustancia P (figura 5), que está relacionado con la sensación de dolor5.
Lo interesante de este neurotransmisor es que existe una reserva de él, cuánto más picante se consuma más liberación de esta molécula lo que provoca una disminución en su concentración provocando así que cada vez aguantes más la sensación de picante.
Conclusión
La complejidad del ser humano es fascinante, los distintos mecanismos citados en este post son un ejemplo de la complejidad de rutas bioquímicas que tenemos y que suceden a diario, miles de veces, sin darnos cuenta. Al finalizar este post me surge una cuestión ¿Existen realmente las sensaciones? ¿o lo que yo tengo como sensación, es solamente, el producto de una reacción finalizada?
Bibliografía
Las Figuras (Figura 1 y 5) son realizadas con el programa Chemsketch y KingDraw, respectivamente, ambos de diseño molecular.
- 1 – Klein D., (2008) Química Orgánica, Editorial medica Panamericana.
- 2 – Ciencia al Dia Internaciona, Abril 2004, Vol 5, No. 2. 0717-3849
- 3 – Zygmunt, PM, Högestätt, ED (2014). TRPA1. En: Nilius, B., Flockerzi, V. (eds) Canales catiónicos de potencial receptor transitorio (TRP) de mamíferos. Manual de farmacología experimental, vol 222. Springer, Berlín, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-54215-2_23
- 4 – Voets, T., Owsianik, G., Nilius, B. (2007). TRPM8. En: Flockerzi, V., Nilius, B. (eds) Canales de potencial receptor transitorio (TRP). Manual de farmacología experimental, vol 179. Springer, Berlín, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-540-34891-7_20
- 5 – Bevan, S., Quallo, T., Andersson, DA (2014). TRPV1. En: Nilius, B., Flockerzi, V. (eds) Canales catiónicos de potencial receptor transitorio (TRP) de mamíferos. Manual de farmacología experimental, vol 222. Springer, Berlín, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-54215-2_9
Los procesos de transmisión son fascinantes! El cuerpo humano una máquina impresionante. Gracias por compartir estos conocimientos.
Sí la verdad es que sí. Es sorprendente la complejiadad que presenta el cuerpo humano y la cantidad de reacciones bioquímicas que están transcurriendo en todo momento, algo realmente bello y también, complejo de entender!
Gracias Paul, es un placer!!