En 2007, Axel Concepción González, quien entonces era estudiante de tecnología química de la Universidad de Panamá, presidía el Comité Juvenil para el Avance de la Ciencia en Panamá. En una tarde de julio de ese año, junto con algunos compañeros y a la investigadora Oris Sanjur, compartían los detalles de un evento científico que estaban organizando.
Meses más tarde, Axel se mudaría a España para continuar sus estudios de maestría y doctorado en biología celular y molecular.
Han transcurrido nueve años desde aquellas “Jornadas Científicas Juveniles 2007”. Y fiel a lo que dijera entonces, de que los científicos deben tener el compromiso de divulgar sus trabajos e investigaciones, Axel figura como primer autor de un trabajo que será publicado en noviembre próximo, en la revista The Journal of Clinical Investigation, titulado “Store-operated Ca2+ entry regulates Ca2+ activated chloride channels and eccrine sweat gland function”.
“Hemos elucidado los mecanismos moleculares de cómo el calcio intracelular regula la producción del sudor. Nuestros hallazgos demuestran por primera vez cómo ciertos canales de calcio regulan el proceso de sudoración”, explica el científico panameño de origen veragüense, que desde hace unos años realiza estudios postdoctorales en el Departamento de Patología de la Escuela de Medicina del Centro Médico Langone de la Universidad de Nueva York (NYU).
SOBRE LA INVESTIGACIÓN
Sudar es un proceso normal del organismo para regular su temperatura. La transpiración es controlada por el sistema nervioso autónomo y en ella intervienen millones de glándulas sudoríparas en todo el cuerpo.
La mayoría se llaman ecrinas, están sobre todo en las plantas de los pies, la frente, las axilas y las manos, y excretan un líquido transparente e inodoro. Otras glándulas sudoríparas son las apocrinas, que están en las axilas y la zona genital.
Las glándulas ecrinas tienen dos partes: una estructura de aspecto “enrollado” como un ovillo, que contiene varios tipos de células y que secretan el sudor; y un conducto por donde el sudor pasa hacia los poros de la piel para salir (ver infografía).
Como explica el trabajo de Axel y sus colegas, la secreción de sudor está mediada por una “red coordinada de canales de iones y transportadores, que orquestan el movimiento de iones de sodio y de cloruro de la sangre, hacia la membrana de las células secretoras de las glándulas sudoríparas”. En otras palabras, en la membrana de las células, hay unos “canales” a través de los cuales ocurre un intercambio de iones.
Los iones de calcio con carga positiva (Ca2+) funcionan como “mensajeros celulares”, es decir, transmiten una “señal” para que se activen o se abran los canales de cloruro en las células secretoras de distintos órganos, incluyendo las glándulas sudoríparas ecrinas.
“La apertura de los canales de cloruro permite que se genere un enriquecimiento de sal en la membrana de las células secretoras, y esto origina un gradiente químico que ayuda al transporte de agua. Este producto de sal y agua es lo que conocemos como sudor primario”, explica el científico.
A veces, las señales de los iones son alteradas por defectos o mutaciones en los genes que dan origen a los transportadores iónicos, y esto conlleva a desequilibrios que se relacionan con enfermedades como el síndrome de inmunodeficiencia combinada severo, entre otras, pero también con la escasa o nula sudoración (anhidrosis), que puede provocar un recalentamiento del cuerpo, e incluso, ser mortal.
El trabajo de Axel y sus colegas describe que la importancia de los canales activados por liberación de calcio (CRAC) es evidente en los pacientes que tienen una alteración genética que elimina un mecanismo de entrada de Ca2+ (llamado SOCE, por sus siglas en inglés).
Estos pacientes presentan un síndrome llamado “canalopatía CRAC”, que se caracteriza por inmunodeficiencia severa, autoinmunidad, debilidad muscular congénita y displasia ectodérmica anhidrótica, un trastorno en el cual hay un desarrollo anormal de piel, cabello, uñas, dientes y las glándulas sudoríparas.
“Demostramos que la deleción de los canales CRAC y del mecanismo SOCE eliminan la función de las glándulas sudoríparas ecrinas, mas no su desarrollo, resultando en anhidrosis tanto en humanos como en ratones”.
Los resultados señalan que los canales de calcio CRAC, así como el mecanismo SOCE, son críticos para el adecuado influjo de Ca2+ en las células de las glándulas sudoríparas, lo que les permite su correcto funcionamiento para la secreción de sudor, y regular la temperatura corporal.
Con los nuevos conocimientos sobre los mecanismos de la producción del sudor, los investigadores también proponen que dichos canales de calcio podrían servir como dianas terapéuticas para el tratamiento de enfermedades como la hiperhidrosis (excesiva sudoración), que afecta a entre 3% y 5% de la población mundial.
Durante los próximos tres años, Axel Concepción planea continuar sus estudios postdoctorales sobre los canales iónicos en células del sistema inmune, en la Universidad de Nueva York, para potenciar sus capacidades como investigador y, principalmente, encontrar dianas terapéuticas que puedan servir para el tratamiento de enfermedades en humanos.