El olfato y su verdadero sentido

El-olfato-septiembre-2008

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 Un complejo sistema es el que conforma el sentido del olfato. Recién en el 2004, los doctores Richard Axel, de Columbia University y Linda Buck de Harvard, identificaron su mecanismo de funcionamiento. Corresponden 1.000 genes a los receptores olfatorios en el genoma de mamíferos, con el 60 por ciento de ellos en actividad. Las neuronas que corresponden al sentido del olfato viven un periodo de 60 días pero se renuevan durante toda la vida resguardando la misma codificación para clasificar distintos aromas, lo que permite recordar algunos por ejemplo de la infancia.

Los descubrimientos que cambiaron el estudio del olfato son resultado de un nuevo énfasis en la genética. En vez de ir directamente a las proteínas receptoras, los doctores Axel y Buck buscaron los genes que contenían las instrucciones para aquellas proteínas presentes únicamente en el epitelio olfativo. Por otra parte, investigadores de la Universidad de California, concluyeron a través de un singular estudio que en un grupo de voluntarios, el 65 por ciento logran seguir el rastro de un aroma utilizando exclusivamente el olfato. Científicos del Imperial College of London combinaron biología e ingeniería aeronáutica y dedujeron que el mecanismo de circulación del aire por la nariz es más complicado que el del aire por las alas de un avión. Y desde la Columbia University, otro grupo de investigadores relaciona al sentido del olfato con la detección temprana de algunas formas de demencia. Todas nuevas revelaciones sobre el verdadero sentido del olfato.

Cada uno de los cinco sentidos ofrece un importante caudal de información sobre el mundo que nos rodea. Entre ellos, el olfato transmite infinidad de sensaciones capaces de remitirnos al pasado, de preferir un aroma a otro o de rechazar cierto olor por su composición, origen o peligrosidad. Y es que la forma en que el cerebro recuerda miles de aromas distintos ha ocupado por años la labor de los científicos. Más desarrollado en animales que en los seres humanos, paradójicamente con la evolución de la humanidad es el único sentido que no parece haber evolucionado tanto. ¿Qué es y cómo funciona este sentido? ¿Cuáles son los últimos descubrimientos respecto de él?

El olfato es un sentido muy complejo, no sólo por el cual percibimos información del medio ambiente sino que está muy ligado a la memoria, además de complementar el funcionamiento del sentido del gusto.

Recién en el 2004, dos científicos norteamericanos ahondaron en el misterio del olfato, siendo merecedores por sus descubrimientos del Premio Nobel de Medicina. Los profesores doctor Richard Axel, de Columbia University en Nueva York y la doctora Linda Buck del Departamento de Neurobiología de Harvard, especialista en Inmunología, demostraron cómo funcionan esos receptores que al activarse dan información a las neuronas y envían la sensación de olor al cerebro donde es captada como tal. Además, lograron descifrar los elementos clave del mecanismo por el cual el olfato funciona. Clonaron receptores olfatorios, demostrando que provienen de la familia de los receptores G acoplados a proteínas y el análisis de ADN en roedores les demostró que debe haber al menos 1.000 genes diferentes para los receptores olfatorios en el genoma de mamíferos aunque en el hombre, a diferencia de otros animales, sólo el 60 por ciento de ellos son activos. En las ratas o en los perros existe un número similar de genes pero están activos en un 90 por ciento, allí radica la superioridad olfativa de los perros.

Durante mucho tiempo se pensó que los seres humanos poseían un sentido del olfato pobre, pero si se considera que en el genoma humano existen 35 mil genes, y de ellos más de 1.000 corresponden sólo al olfato, esto indica la gran relevancia que tiene este sentido.

Antiguamente, se pensaba que los olores eran una especie de humores pero nadie había rastreado aún el proceso de transformación de la sustancia química olorosa a la información eléctrica que reciben las células nerviosas.

Además de revelar los mecanismos físicos que usa el cuerpo para identificar los olores, estos resultados están ayudando a los científicos a considerar el olfato como un modelo para otros sistemas sensoriales moleculares del cuerpo. En la parte superior de la cavidad nasal está el epitelio olfativo; un grupo de células nerviosas con cilios recubiertos de receptores especiales sensibles a las moléculas del olor. Estos receptores son microscópicos y existen 5 millones en la nariz. Hay al menos 20 tipos distintos de receptores y cada uno tiene la capacidad de sentir una determinada clase de moléculas de olor. Estos tipos de células olfatorias, son capaces de detectar una clase de moléculas: alcanforadas, almizcladas, florales, mentoladas, etéreas, picantes y pútridas.

Las neuronas sensoriales olfativas se asientan en el mucus, en la parte posterior de la nariz y envían información hacia el cerebro a través de los axones. Este tipo de neuronas viven aproximadamente 60 días y luego son reemplazadas durante el periodo de vida. Afortunadamente, no mueren todas al mismo tiempo. Una observación importante de los doctores Axel y Buck fue que las neuronas específicas del olfato expresan un gen, esto quiere decir que las señales que emite una neurona específica proveen información sobre olores que activan una proteína receptora particular expresada por esa célula. De hecho cuando una neurona expresando un determinado gen muere y una nueva neurona expresando el mismo gen madura, el axon de la nueva neurona se conecta al mismo grupo de neuronas olfativas en la que estaba su predecesora. Este fenómeno es el que provoca un patrón de estabilidad que dura años y por ello es que el ser humano es capaz de recordar por ejemplo, olores asociados a la infancia.

Una sola proteína receptora, sin embargo, aparentemente reconoce varios olores. Entonces más allá de poseer neuronas que responden particularmente al aroma del café o de la vainilla, la mayoría de las células individuales responden a aspectos submoleculares de los químicos provenientes de cada sustancia. Cada neurona responderá a diferentes olores en tanto y en cuanto éstos compartan un aspecto común.

El cerebro, específicamente el bulbo olfatorio y la corteza olfatoria, capta las combinaciones de las neuronas sensoriales activadas en un determinado momento e interpreta la señal, y es esta interpretación lo que se aprecia en el olfato. De esta manera son tantos los elementos que contribuyen a la formación de un patrón olfativo que la ausencia de un pequeño número de receptores no cambia apreciablemente la percepción cerebral.

Al igual que otros sentidos de nuestro cuerpo, el olfato puede resultar afectado por el envejecimiento. Los científicos han encontrado que empieza a disminuir después de los 60 años y que las mujeres tienen un sentido del olfato más agudo que los hombres.

“No hay muchos estudios que certifiquen la capacidad olfativa del ser humano, pero se sabe que aunque los humanos tenemos muchos más genes dedicados al olfato, usamos muchos me-nos que los animales” sostiene el doctor Joaquín Mullol, coordinador de la Unidad de Rinología del Hospital Clínico de Barcelona. En el mundo animal, el olfato está mucho más desarrollado que en las personas. Una posible explicación podría radicar en que el ser humano evolucionó y con la marcha bípeda, la vista y el oído pasaron a ser sentidos mucho más importantes y rápidos que el olfato.

En una investigación de la Universidad de California, Berkeley, se pidió a un grupo de voluntarios que siguiera el rastro de ciertas esencias en el suelo. Los científicos dejaron rastros de varias sustancias aromáticas, incluido aceite de chocolate, en un parque.

Pidieron a 32 voluntarios con ojos vendados, guantes y tapones en los oídos que siguieran un rastro de 10 metros, confiando exclusivamente en su sentido del olfato. Más del 65 por ciento de los voluntarios lograron seguir el rastro del aroma. Y aunque su ejecución fue más lenta que cuando los animales intentan ubicar un olor, los participantes mejoraron su velocidad con la práctica.

Este estudio demostró también que los seres humanos requieren ambas fosas nasales para rastrear un aroma.

Si bien ya se había probado que los aromas orientan los movimientos del recién nacido hacia la madre, esta es la primera vez que se demuestra que los adultos pueden seguir el rastro de un olor.

Otro grupo de científicos señala que la forma en que el aire circula por la nariz es mucho más complicada que el modo en que lo hace alrededor de las alas de un avión. Investigadores del Imperial College of London combinaron mecanismos biológicos con ingeniería aeronáutica para construir un modelo tridimensional y transparente de la nariz y utilizaron líquido para determinar cómo fluye el aire hacia dentro y cómo distingue los diferentes olores. La estructura de ese órgano está hecha de manera que el aire hace un remolino y circula varias veces al entrar en su interior, señaló el equipo.

“Siempre se ha creído que la forma en que circula el aire alrededor de las alas de un jumbo es muy compleja, pero es mucho menos complicado que entender cómo lo hace en la nariz”, dijo el jefe del estudio, doctor Denis Doorly del Departamento de Aeronáutica. Según los expertos, las conclusiones del estudio podrían permitir asimismo a los cirujanos planificar mejor las intervenciones quirúrgicas y el desarrollo de productos que aseguren que los medicamentos inhalados por las vías olfativas lleguen directamente a la sangre.

Por otra parte, desde la ya citada Columbia University, un equipo de investigadores se ha abocado a la tarea de identificar los aromas que pueden indicar síntomas de la demencia.

Aparentemente, el olfato es uno de los primeros sentidos que se pierden al desarrollar patologías neurodegenerativas. Para ello, realizaron pruebas en un grupo de 150 voluntarios con padecimientos cognitivos leves que consistían en intentar distinguir diez aromas distintos (ananá, frutilla, limón, cuero, jabón, lilas, humo, gas natural, menta y clavo de olor) una vez al año en el transcurso de cinco años. Si bien para diagnosticar este mal con certeza se requieren pruebas de memoria, exámenes genéticos y escáneres del cerebro, de entre los voluntarios, aquellos que en ese periodo desarrollaron Alzheimer, tuvieron dificultades para reconocer e identificar los olores. Los científicos aseguran que esta prueba podría complementar un temprano diagnóstico de esa enfermedad.

De vital importancia en el mundo animal y también para los seres humanos, la capacidad para percibir y distinguir olores es fundamental para la salud y calidad de vida. Estas investigaciones revelan así un poco más, el gran sentido que tiene el olfato.

Referencias:

- http://www.nidcd.nih.gov/health/spanish/smell_span.asp

- http://www.bbc.co.uk

- http://www.hhmi.org/news/2004nobel-esp.html