Otto Loewi, las ranas y un sueño que desveló los secretos del cerebro

Seguro que has oído en multitud de ocasiones que nuestras neuronas (y las de los otros animales con sistema nervioso) se comunican mediante impulsos eléctricos. Pero, ¿cómo se generan y transmiten estos impulsos eléctricos? En un principio, no se sabía con certeza si las neuronas, destetadas por primera vez por el Premio Nobel español Santiago Ramón y Cajal, se comunicaban mediante señales químicas o mediante impulsos eléctricos, pero gracias al fisiólogo austriaco Otto Loewi y a un sueño premonitorio con unas ranas, la duda fue dilucidada.

El interés inicial de Loewi por desentrañar el funcionamiento de las neuronas vino de su amigo inglés, y también fisiólogo, Henry Dale. En 1902, durante su breve estancia en Londres, Loewi conoció a Dale y comenzó una afectuosa amistad con él. Para 1914, Dale ya había detectado el neurotransmisor acetilcolina en nuestro organismo, y además, observó que sus funciones variaban según el órgano en el que actuaba. Al llegar la Primera Guerra Mundial (1914), estas investigaciones se paralizaron, y los esfuerzos científicos se dirigieron hacia la investigación militar. Sin embargo, Loewi, absorto en sus investigaciones, tuvo dos sueños en los que le alcanzó la iluminación. Al quedarse dormido mientras leía, soñó con un experimento que tenía que ver con ranas. Repentinamente se despertó, anotó una serie de esbozos sobre sus ideas y continuó durmiendo. Por desgracia, a la mañana siguiente, ni él mismo era capaz de entender su propia letra. Por suerte para Loewi y para la humanidad, la noche siguiente volvió a soñar con lo mismo, y esta vez sí que recordó las ideas que compartió con Morfeo. Temeroso de que le volviera a ocurrir lo mismo, se puso a trabajar de madrugada en su laboratorio para evitar perder de nuevo su ocurrencia.

Loewi sacrificó dos ranas y, con el objetivo de mantener el latido de sus corazones, los depositó en dos disoluciones salinas distintas. Después, excitó eléctricamente uno de los dos corazones, estimulando el nervio vago, con la intención de ralentizar el latido. A continuación, vertió el líquido en el que se encontraba este corazón, en el interior de la disolución en la que se encontraba el otro corazón al que no le había disminuido el ritmo de los latidos. El resultado le sorprendió. Al entrar en contacto con el líquido, el ritmo del segundo corazón también disminuyó, ¡Sin haberlo excitado eléctricamente! La única explicación que pudo aportar Loewi fue que debía existir alguna sustancia química responsable de la transmisión del impulso nervioso en el corazón. Ese impulso se había transmitido al otro corazón a través de la disolución salina. A esta sustancia la denominó “sustancia vaga”, aunque se trataba de la acetilcolina, el neurotransmisor identificado por su colega Dale.

Este descubrimiento permitió verificar que la comunicación entre neuronas no solo se basaba en las señales eléctricas, sino que también participaban una serie de moléculas denominadas neurotransmisores. El impulso eléctrico (o potencial de acción) viaja por el axón de la neurona presináptica y llega al botón sináptico. La llegada del impulso genera que se abran una serie de canales de calcio en la membrana del botón sináptico. Luego, la entrada de calcio provoca la liberación de neurotransmisores (acetilcolina, dopamina…) en la hendidura sináptica. Estos neurotransmisores son captados por la neurona postsináptica, uniéndose a unos receptores específicos de su membrana. La captación de estas moléculas provoca la apertura de canales de iones (Na+, K+ o Cl-) que despolarizan o hiperpolariza la neurona postsináptica. Si la despolarización es suficiente, se genera un nuevo potencial de acción, y la señal continua. Es decir, la sinapsis química convierte una señal eléctrica en química y luego otra vez en eléctrica. Este es el proceso que conocemos hoy en día, pero nunca podría haberse descubierto de no ser por los primeros pasos de Loewi.

Otto Loewi recibió, junto a su amigo Henry Dale, el Premio Nobel de Medicina y Fisiología en 1936 por sus descubrimientos en la transmisión química de los impulsos nerviosos. Aun así, hoy en día se conocen alrededor de un centenar de neurotransmisores y los neurocientíficos siguen investigando su funcionamiento y su implicación en múltiples enfermedades. La ciencia avanza no porque tenga todas las respuestas, sino porque nunca deja de hacer preguntas.

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