Termorreceptor

Un termorreceptor es un receptor sensorial no especializado , o más precisamente la porción receptiva de una neurona sensorial , que codifica cambios absolutos y relativos de temperatura , principalmente dentro del rango inocuo. En el sistema nervioso periférico de los mamíferos , se cree que los receptores de calor son fibras C amielínicas (baja velocidad de conducción), mientras que aquellos que responden al frío tienen tanto fibras C como fibras A delta finamente mielinizadas (velocidad de conducción más rápida). ^{[ 1 ] [ 2 ]} El estímulo adecuado para un receptor de calor es el calentamiento, que produce un aumento en su tasa de descarga de potencial de acción. El enfriamiento produce una disminución en la tasa de descarga del receptor de calor. Para los receptores de frío, su tasa de disparo aumenta durante el enfriamiento y disminuye durante el calentamiento. Algunos receptores de frío también responden con una breve descarga de potencial de acción a altas temperaturas, es decir, típicamente por encima de 45 °C, y esto se conoce como respuesta paradójica al calor . El mecanismo responsable de este comportamiento no se ha determinado. 

En los seres humanos, a través de los axones del tracto de Lissauer, las sensaciones de temperatura o presión llegan a la médula espinal. El tracto de Lissauer hace sinapsis con neuronas de primer orden en la sustancia gris del asta dorsal , uno o dos niveles vertebrales más arriba. Los axones de estas neuronas de segundo orden se decusan , uniéndose al tracto espinotalámico a medida que ascienden hacia las neuronas del núcleo ventroposterolateral del tálamo .

En los mamíferos, los termorreceptores inervan diversos tejidos, incluyendo la piel (como receptores cutáneos ), la córnea y la vejiga urinaria . También se han descrito neuronas de las regiones preóptica e hipotalámica del cerebro que responden a pequeños cambios de temperatura, proporcionando información sobre la temperatura corporal central. El hipotálamo participa en la termorregulación ; los termorreceptores permiten respuestas anticipatorias ante un cambio previsto en la temperatura corporal central en respuesta a las variaciones de las condiciones ambientales.

Los termorreceptores se han descrito clásicamente como poseedores de terminaciones libres –no especializadas– . ^{[ 3 ]} El mecanismo de activación en respuesta a los cambios de temperatura no se comprende completamente.

Los termorreceptores sensibles al frío generan las sensaciones de frescor, frío y frescura. En la córnea, se cree que los receptores de frío responden con un aumento en la frecuencia de descarga al enfriamiento producido por la evaporación del líquido lagrimal (lágrimas), provocando así el reflejo de parpadeo . Otros termorreceptores reaccionan a estímulos opuestos, generando sensaciones de calor e incluso, en algunos casos, de ardor. Esto se experimenta a menudo al entrar en contacto con la capsaicina , una sustancia química activa presente comúnmente en los chiles. Al entrar en contacto con la lengua (o cualquier superficie interna), la capsaicina despolariza las fibras nerviosas, permitiendo la entrada de sodio y calcio. Para que las fibras puedan hacerlo, deben poseer un termorreceptor específico. El termorreceptor que reacciona a la capsaicina y otras sustancias químicas productoras de calor se conoce como TRPV1 . En respuesta al calor, el receptor TRPV1 abre canales que permiten el paso de iones, causando la sensación de calor o ardor. El TRPV1 también tiene un homólogo molecular, el TRPM8 . A diferencia de TRPV1, TRPM8 produce sensaciones de frío. De forma similar a TRPV1, TRPM8 responde a un desencadenante químico específico abriendo sus vías iónicas. En este caso, el desencadenante químico suele ser mentol u otros agentes refrescantes. Estudios realizados en ratones determinaron que la presencia de ambos receptores permite una detección gradual de la temperatura. Los ratones que carecían del receptor TRPV1 aún eran capaces de determinar áreas significativamente más frías que en una plataforma caliente. Sin embargo, los ratones que carecían del receptor TRPM8 no podían diferenciar entre una plataforma caliente y una fría, lo que sugiere que dependemos de TRPM8 para determinar las sensaciones de frío. ^{[ 4 ]}

Los receptores de calor y frío desempeñan un papel en la percepción de temperaturas ambientales inocuas. Las temperaturas que pueden dañar a un organismo son detectadas por subcategorías de nociceptores que pueden responder al frío nocivo, al calor nocivo o a más de una modalidad de estímulo nocivo (es decir, son polimodales) . Las terminaciones nerviosas de las neuronas sensoriales que responden preferentemente al enfriamiento se encuentran con una densidad moderada en la piel, pero también con una densidad espacial relativamente alta en la córnea , la lengua , la vejiga y la piel facial . Se especula que los receptores de frío linguales transmiten información que modula el sentido del gusto; es decir, algunos alimentos saben bien cuando están fríos, mientras que otros no. ^{[ 5 ]}

Esta área de investigación ha recibido recientemente una atención considerable con la identificación y clonación de la familia de proteínas de potencial de receptor transitorio (TRP). La transducción de temperatura en los receptores de frío está mediada en parte por el canal TRPM8 . Este canal permite el paso de una corriente catiónica mixta de entrada (transportada predominantemente por iones Na ⁺ , aunque el canal también es permeable a Ca2 ⁺ ) de una magnitud inversamente proporcional a la temperatura . El canal es sensible en un rango de temperatura que abarca aproximadamente 10-35 °C . TRPM8 también puede activarse mediante la unión de un ligando extracelular. El mentol puede activar el canal TRPM8 de esta manera. Dado que TRPM8 se expresa en neuronas cuya función fisiológica es señalizar el enfriamiento, el mentol aplicado a diversas superficies corporales evoca una sensación de enfriamiento . La sensación de frescura asociada a la activación de los receptores del frío por el mentol, en particular los de las zonas faciales con axones en el nervio trigémino (V) , explica su uso en numerosos productos de higiene personal, como pasta de dientes, lociones para después del afeitado, cremas faciales y similares. 

Otro componente molecular de la transducción del frío es la dependencia de la temperatura de los llamados canales de fuga, que permiten el paso de una corriente hacia el exterior transportada por iones de potasio. Algunos canales de fuga derivan de la familia de canales de potasio de dominio de dos poros (2P) . Entre los diversos miembros de los canales de dominio 2P, algunos se cierran con bastante rapidez a temperaturas inferiores a unos 28 °C (por ejemplo, KCNK4 (TRAAK), TREK) . La temperatura también modula la actividad de la Na ⁺ /K ⁺ -ATPasa . La Na ⁺ /K ⁺ -ATPasa es una bomba de tipo P que expulsa 3 iones Na ⁺ a cambio de 2 iones K ⁺ por cada escisión hidrolítica del ATP. Esto da como resultado un movimiento neto de carga positiva hacia fuera de la célula, es decir, una corriente hiperpolarizante . La magnitud de esta corriente es proporcional a la tasa de actividad de la bomba. 

Se ha sugerido que es la constelación de varias proteínas termosensibles juntas en una neurona lo que da lugar a un receptor de frío. ^{[ 6 ]} Se cree que esta propiedad emergente de la neurona comprende la expresión de las proteínas antes mencionadas, así como varios canales sensibles al voltaje, incluido el canal activado por hiperpolarización y regulado por nucleótidos cíclicos (HCN) y el canal de potasio transitorio de activación e inactivación rápidas (IKA ₎ .