Un estudio financiado por los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos (NIH, por sus siglas en inglés), en el que participaron tanto ratones como pacientes, ha descubierto que un gen, llamado PIEZO2, puede ser el responsable de la poderosa necesidad de orinar que normalmente sentimos varias veces al día.
Los resultados, publicados en la revista científica ‘Nature’, sugieren que el gen ayuda al menos a dos tipos diferentes de células en el sentido del cuerpo cuando nuestras vejigas están llenas y necesitan ser vaciadas. Estos resultados también amplían la creciente lista de sentidos recién descubiertos bajo el control del gen.
La orina se produce cuando los riñones extraen los desechos y el exceso de agua de la sangre y la envían a la vejiga. Con el tiempo, se llena y se expande como un globo, poniendo tensión en los músculos de la vejiga. Entonces, en un cierto punto, el cuerpo siente que está llegando a un límite, lo que desencadena la necesidad de orinar.
El gen PIEZO2 contiene instrucciones para fabricar proteínas que se activan cuando las células se estiran o aprietan. En este estudio, los investigadores encontraron que los pacientes que nacen con una deficiencia genética en el PIEZO2 tienen problemas para sentir el llenado de la vejiga, mientras que los experimentos en ratones sugirieron que el gen juega dos papeles críticos en este proceso. Puede ayudar a ciertas células de la vejiga a medir la expansión, mientras que también provoca que las neuronas transmitan señales de tensión al resto del sistema nervioso.
Varios genes
En 2010, este equipo de científicos descubrió el gen PIEZO2 junto con un gen similar llamado PIEZO1 en una línea de tumores cerebrales de ratones. Antes de eso, los científicos conocían solo unos pocos ejemplos raros de moscas, gusanos y ratones en los que un gen ayudaba a los tejidos, como las células de la piel vellosa, a percibir los cambios de forma y presión. Desde el descubrimiento, este equipo y otros han demostrado principalmente en ratones que el gen PIEZO2 puede jugar muchos papeles en todo el cuerpo, incluyendo el control del sentido del tacto, la vibración, el dolor y la propiocepción, la conciencia inconsciente del propio cuerpo en el espacio.
En 2015, se produjo un gran avance. Los investigadores descubrieron personas que nacieron con mutaciones discapacitantes en sus genes de PIEZO2. Las evaluaciones iniciales de estos individuos deficientes en PIEZO2 reprodujeron algunos de los resultados de los ratones. No tenían sentido de la propiocepción y no podían sentir algunas formas de tacto y dolor. También tenían algo más en común.
«Nos sorprendió mucho lo que escuchamos durante las entrevistas con los pacientes y sus familias. Casi todos mencionaron que los pacientes tenían problemas para orinar. Cuando eran niños, tenían problemas para ir al baño. A menudo tenían infecciones del tracto urinario. Y la mayoría de ellos siguen un programa de micción diario. Después de ver un patrón consistente, decidimos echar un vistazo más de cerca», explica uno de los autores de la investigación, Dimah Saade.
Los investigadores examinaron los registros médicos, realizaron ecografías, cuestionarios y entrevistas detalladas a 12 pacientes, de 5 a 43 años de edad, y a sus familias. Casi todos afirmaron que podían pasar un día entero sin sentir la necesidad de orinar y la mayoría orinaba menos de lo normal cinco o seis veces al día. De hecho, tres pacientes informaron que solo iban una o dos veces al día. Cinco pacientes aseguraon que cuando finalmente sienten una necesidad, aparece como un impulso abrupto. Siete señalaron que el acto de orinar era difícil. Tenían que esperar a que ocurriera o tenían que presionar la parte inferior del abdomen para que empezara.
En ratones, inicialmente, los investigadores encontraron que el gen PIEZO2 era altamente activo en unas pocas neuronas del ganglio de la raíz dorsal (DRG) que envían señales nerviosas desde la vejiga del ratón al cerebro. Con la ayuda de un avanzado sistema de imágenes en tiempo real, vieron que las células se iluminaban con actividad cuando la vejiga de un ratón se llenaba de líquido. También descubrieron que el gen PIEZO2 se activaba en algunas células ‘paraguas’ que se encuentran entre las células que recubren el interior de la vejiga.
Luego, encontraron que borrar el gen de las neuronas y las células ‘paraguas’ no solo redujo la respuesta de las células al llenado de la vejiga, sino que también causó que los ratones tuvieran problemas para orinar. Los ratones ‘mutantes’ mostraron algunos signos de incontinencia y orinaron al azar en sus jaulas en lugar de hacerlo en una esquina como se veía en los ratones de control. Mientras tanto, las vejigas de los ratones mutantes requerían más fluido y mayor presión de lo normal para desencadenar la micción, lo que recordaba los informes de los pacientes.
También descubrieron que la eliminación del gen de los dos tipos de células tenía efectos más duraderos. Por ejemplo, los músculos de las vejigas de los mutantes eran más gruesos que los de los controles, lo que sugería que la pérdida de sensibilidad remodelaba la vejiga.
Finalmente, los investigadores descubrieron que borrar el gen PIEZO2 de las células ‘paraguas’ o de las neuronas DRG produjo resultados similares a los de borrarlos de ambos tipos de células simultáneamente. Eliminar el gen de cualquiera de las dos células alargó el tiempo que los ratones tardaban en sentir la necesidad de apretar sus vejigas y aumentó la presión aplicada durante cada apretón.
En el futuro, los investigadores continuarán examinando el papel que juega el PIEZO2 en la micción y otros sentidos interoceptivos, mientras que también exploran las implicaciones clínicas de su descubrimiento para los millones de personas que sufren de problemas de control urinario.
