Amparo Tolosa, Genotipia
Investigadores del Instituto de Investigación Scripps y el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Apoplejía de EE.UU., han establecido una conexión molecular entre el cerebro y la vejiga al identificar un gen responsable de las ganas de orinar. El gen PIEZO2, que codifica para una proteína que interviene en el sentido del tacto, actúa como sensor y conecta las células de la vejiga con las células nerviosas que transmiten la sensación de vejiga llena al cerebro.
Desde hace unos años, se sabe que el gen PIEZO2 interviene en las funciones de propiocepción, tacto y percepción del dolor, tanto en ratón como en humanos. Estudiando las características de las personas con mutaciones que afectan a la función de PIEZO2, los investigadores descubrieron que muchos de ellos mostraban problemas relacionados con la micción, por lo que decidieron explorar si PIEZO2 podía intervenir en algún mecanismo de este proceso.
A partir de estudios en ratón, el equipo encontró que PIEZO2 muestra una elevada actividad en un grupo de neuronas que envían señales sensoriales desde la vejiga a centros nerviosos, así como en ciertas células que recubren el interior de la vejiga. Además, la actividad del gen se elevaba cuando la vejiga estaba llena de líquido, lo que apuntaba a que podía estar relacionado con la necesidad de orinar.
El siguiente paso de los investigadores fue estudiar qué ocurre cuando PIEZO2 no funciona correctamente. Al inactivar PIEZO2 de forma simultánea en las células del ganglio espinal donde se transmite la información sensorial y las células de la vejiga donde se expresa, el equipo observó que se los ratones mostraban diversos problemas de micción, como incontinencia, y necesitaban mayor presión en la vejiga para activar la micción. Similares resultados se obtenían al inactivar el gen únicamente en uno de los dos tipos celulares. En este caso, los ratones tardaban más tiempo en sentir la necesidad de orinar, algo similar a lo que se observa en las personas con mutaciones que comprometen la función de PIEZO2. Con la información obtenida los investigadores plantean que cuando la vejiga se llena, se estira la membrana de las células que la recubren, produciendo fuerzas mecánicas que activan la señal de necesidad de orinar en las neuronas sensoriales de la vejiga .
“La micción es esencial para nuestra salud. Es una de las principales formas de deshacerse de los deshechos de nuestro organismo. Nosotros mostramos cómo genes y células específicos podrían tener papeles clave en iniciar este proceso”, señala Ardem Patapoutian, investigador en el Instituto Scripps de Investigación y uno de los directores del trabajo. “Esperamos que estos resultados proporcionen una comprensión más detallada de cómo la micción funciona en condiciones de salud y enfermedad”.
Los resultados del trabajo muestran un papel relevante de PIEZO2 en el control de la micción, función esencial para el organismo y sentarán las bases para identificar otros elementos moleculares que intervienen en este proceso. Por ejemplo, dado que los ratones sin PIEZO2 son capaces de orinar a pesar de los problemas en la micción, los investigadores sugieren que podría haber otra proteína mecanosensorial implicada. Además, en la actualidad el equipo investiga el papel de los diferentes tipos de células implicadas y así como los mecanismos mediante los que interaccionan entre ellas.
“Nuestros resultados muestran como el gen PIEZO2 coordina de forma precisa la micción”, señala Alexander Chesler, investigador del Instituto Nacional de Salud y codirector del estudio. “Este es un gran avance en nuestra comprensión de la interocepción, o el sentido de qué está ocurriendo dentro de nuestro organismo”.
Referencia: Marshall JL, et al. PIEZO2 in sensory neurons and urothelial cells coordinates urination. Nature. 2020. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2830-7
Fuentes:
Scientists identify sensor protein that underlies bladder control. https://www.scripps.edu/news-and-events/press-room/2020/20201014-patapoutian-bladder.html
Study discovers gene that helps us know when it’s time to urinate. https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-10/nion-sdg101920.php
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