In breve
La meccanotrasduzione è il passaggio con cui la pelle trasforma una pressione in un segnale nervoso. Quando la pelle si deforma, nella membrana dei recettori si aprono canali ionici: piccole porte che lasciano passare una corrente elettrica. Per anni i candidati principali sono stati i canali ASIC e TRP. Oggi l'unico con prove conclusive nei vertebrati è Piezo2.
Cos'è la meccanotrasduzione?
La pelle ha recettori dedicati agli stimoli meccanici: i meccanocettori. Sono loro a farti sentire il tatto, la pressione e la vibrazione.
Per arrivare al cervello, lo stimolo deve diventare un segnale elettrico. Questo passaggio si chiama meccanotrasduzione. Avviene grazie ai canali ionici, proteine della membrana della cellula che si aprono quando vengono deformate e lasciano passare una corrente.
Il segnale viaggia poi su fibre nervose chiamate A-beta.
Quali proteine sono state studiate per prime?
Una review del 2012 dell'Università di Oviedo, uscita sulla rivista Microscopy Research and Technique, ha messo in fila i candidati. Appartengono soprattutto a due famiglie di canali ionici.
- DEG/ENaC: una famiglia di canali del sodio. Ne fanno parte gli ASIC, canali che si attivano anche con l'acidità.
- TRP: una seconda grande famiglia di canali ionici, anche questa tra i candidati per il tatto.
La review indicava anche che nel tatto lavorano insieme più elementi: il canale, la membrana e il citoscheletro, cioè l'impalcatura interna della cellula.
Come si capisce se una proteina sente davvero la pressione?
- Si guarda dove si trova: se è dentro i recettori della pelle.
- Si misura in laboratorio se genera una corrente quando la cellula viene deformata.
- Si osserva cosa succede quando manca: nei topi knockout, cioè senza il gene di quella proteina.
Il terzo passo è la prova più forte, ed è quello che ha cambiato la classifica dei candidati.
Qual è la proteina del tatto?
Piezo2. Nel 2014 uno studio su Nature, fatto sui topi, ha mostrato che le cellule di Merkel della pelle sentono la pressione attraverso Piezo2. Senza Piezo2, i recettori rispondono peggio a una pressione continua.
Nel 2020 lo stesso gruppo di Oviedo ha aggiornato il quadro: nei vertebrati solo Piezo2 ha dimostrato di essere un vero trasduttore meccanico. Nella pelle umana è stato trovato nelle cellule di Merkel, nei corpuscoli di Meissner e nei corpuscoli di Pacini. ASIC e TRP potrebbero essere proteine di supporto più che il canale principale.
Le fonti sono le review di Del Valle e colleghi (2012) e di Cobo e colleghi (2020), con lo studio di Maksimovic e colleghi su Nature (2014).
E la vibrazione, come la sente la pelle?
Allo stesso modo. Per la pelle una vibrazione è uno stimolo meccanico, come una pressione: la raccolgono gli stessi meccanocettori e gli stessi canali la trasformano in segnale.
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Domande frequenti
Cosa sono i canali ionici meccanosensibili?
Sono proteine della membrana delle cellule che si aprono quando la cellula viene deformata, per esempio da una pressione o da una vibrazione. Aprendosi lasciano passare una corrente elettrica, che diventa il segnale nervoso del tatto. Oggi il più studiato è Piezo2, l'unico con prove conclusive nei vertebrati.
Cosa sono i canali ASIC?
Gli ASIC sono canali ionici che si attivano anche con l'acidità e fanno parte della famiglia DEG/ENaC. Per anni sono stati tra i candidati principali per il tatto. Una review del 2020 dell'Università di Oviedo li considera più probabilmente proteine di supporto, mentre il ruolo principale spetta a Piezo2.
Che differenza c'è tra Piezo2 e i canali TRP?
I TRP sono una grande famiglia di canali ionici, a lungo tra i candidati per il tatto insieme agli ASIC. Piezo2 è un canale che si apre quando la cellula viene deformata. Nei vertebrati è l'unico che ha dimostrato in modo conclusivo di trasformare il tatto in segnale nervoso, mentre i TRP sembrano avere un ruolo di supporto.
Fonti
Solo le fonti scientifiche pubblicate.
- Del Valle ME, Cobo T, Cobo JL, Vega JA. Mechanosensory neurons, cutaneous mechanoreceptors, and putative mechanoproteins. Microscopy Research and Technique, 2012;75(8):1033-1043. PMID 22461425doi.org/10.1002/jemt.22028
- Lo stesso articolo, abstract su Europe PMCeuropepmc.org/article/MED/22461425
- Maksimovic S, Nakatani M, Baba Y, et al., Lumpkin EA. Epidermal Merkel cells are mechanosensory cells that tune mammalian touch receptors. Nature, 2014;509(7502):617-621. PMID 24717432doi.org/10.1038/nature13250
- Lo stesso articolo, testo integrale su PubMed Central (PMC4097312)pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4097312/
- Cobo R, García-Piqueras J, García-Mesa Y, Feito J, García-Suárez O, Vega JA. Peripheral Mechanobiology of Touch: Studies on Vertebrate Cutaneous Sensory Corpuscles. International Journal of Molecular Sciences, 2020;21(17):6221doi.org/10.3390/ijms21176221
- Lo stesso articolo, testo integrale su PubMed Central (PMC7504094)pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7504094/
