Archivo - Mujer oliendo esencias. - NENSURIA/ISTOCK - Archivo
MADRID, 8 May. (EUROPA PRESS) -
Trabajando con ratones, investigadores de la Universidad de Harvard (Estados Unidos) han creado el primer mapa detallado de cómo se organizan los más de mil tipos de receptores olfativos en la nariz. Los hallazgos se publican en la revista 'Cell'.
Para la mayoría, el sentido del olfato es una parte integral de la vida cotidiana; desempeña un papel fundamental al proporcionarnos información sobre nuestro entorno, alertarnos sobre posibles peligros, mejorar nuestro sentido del gusto y evocar emociones y recuerdos.
Sin embargo, desde una perspectiva científica, "el olfato es sumamente misterioso", aporta Sandeep (Robert) Datta, profesor de neurobiología en el Instituto Blavatnik de la Facultad de Medicina de Harvard, y la comprensión biológica básica está por detrás de la de la visión, el oído y el tacto.
Los investigadores descubrieron que, a diferencia de lo que los científicos habían creído durante mucho tiempo, las neuronas que expresan estos receptores tienen un alto grado de organización espacial: forman franjas horizontales basadas en el tipo de receptor desde la parte superior de la nariz hasta la inferior. "Nuestros resultados aportan orden a un sistema que antes se consideraba carente de él, lo que cambia conceptualmente nuestra forma de pensar sobre su funcionamiento", matiza Datta.
Además, los investigadores establecieron que el mapa de receptores en la nariz coincide con los mapas olfativos en el bulbo olfatorio del cerebro, lo que proporciona pistas sobre cómo se transmite la información desde la nariz al cerebro.
Si bien el mapa olfativo es un descubrimiento fascinante en sí mismo, comenta Datta, también proporciona información fundamental que podría ayudar a los científicos a desarrollar terapias para la pérdida del olfato, de las que actualmente no existen. "No podemos solucionar el problema del olfato sin comprender cómo funciona a nivel básico", aseguran los expertos.
Desde hace mucho tiempo existen mapas que describen cómo se organizan los receptores del ojo, el oído y la piel para captar e interpretar la información auditiva, visual y táctil, y los científicos han descubierto cómo se corresponden estos mapas con los que se encuentran dentro del cerebro. Sin embargo, "el olfato ha sido la única excepción; es el sentido que ha carecido de un mapa durante más tiempo", expone Datta.
Esto se debe en parte a que es más complejo que los demás sentidos. Los ratones, por ejemplo, tienen alrededor de 20 millones de neuronas olfativas que expresan más de mil tipos de receptores olfativos, en comparación con solo tres tipos principales de receptores visuales para la visión del color. Cada tipo de receptor olfativo detecta un subconjunto único de moléculas de olor.
Los científicos comenzaron a identificar los tipos de receptores olfativos en 1991. Durante los siguientes 35 años, los investigadores estudiaron si existía un mapa olfativo en la nariz. Sin embargo, solo observaron que los receptores tendían a expresarse en unas pocas zonas del tejido olfativo. Esto dio lugar a la teoría predominante de que la expresión de los receptores era en gran medida aleatoria, lo que significa que el olfato era diferente a los demás sentidos.
Datta había estado estudiando diversos aspectos del olfato, incluyendo las causas de la pérdida del olfato en la COVID-19 y cómo el cerebro organiza la información sobre los olores. A medida que las técnicas genéticas se volvieron más potentes, él y sus colegas decidieron retomar la idea de crear un mapa olfativo.
En su nuevo estudio, los investigadores combinaron técnicas de secuenciación de células individuales y transcriptómica espacial para examinar alrededor de 5,5 millones de neuronas en más de 300 ratones. La primera técnica les permitió identificar qué receptores olfativos expresaban las neuronas de la nariz, y la segunda les permitió determinar la ubicación de dichos receptores.
"Podría decirse que este es el tejido neuronal más secuenciado hasta la fecha, pero necesitábamos esa cantidad de datos para comprender el sistema", explica Datta.
Descubrieron que las neuronas se organizan en franjas horizontales densas y superpuestas desde la parte superior de la nariz hasta la inferior, según el tipo de receptor olfativo que expresan. Este mapa de receptores altamente organizado se mantuvo constante en todos los ratones y reflejó la organización de los mapas olfativos en el cerebro, tal como los investigadores han observado en la visión, la audición y el tacto.
Posteriormente, los investigadores estudiaron cómo se forma el mapa olfativo en la nariz e identificaron el ácido retinoico, una molécula que ayuda a controlar la actividad genética, como un factor clave. Descubrieron que un gradiente de ácido retinoico en la nariz guiaba a cada neurona para expresar el tipo correcto de receptor olfativo según su ubicación espacial. La adición o eliminación de ácido retinoico provocaba un desplazamiento del mapa de receptores hacia arriba o hacia abajo.
"Demostramos que el desarrollo puede lograr esta hazaña de organizar mil receptores olfativos diferentes en un mapa increíblemente preciso que es consistente en todos los animales", explica Datta.
Ahora, los investigadores están explorando por qué las franjas receptoras están en este orden específico. El equipo también estudia los receptores olfativos en tejido humano para comprender hasta qué punto el mapa olfativo es consistente entre especies. Este conocimiento servirá de base para desarrollar tratamientos, como terapias con células madre o interfaces cerebro-computador, para la pérdida del olfato y sus consecuencias, entre las que se incluye un mayor riesgo de depresión.
"El olfato tiene un efecto profundo y generalizado en la salud humana, por lo que recuperarlo no solo aporta placer y seguridad, sino también bienestar psicológico", cuenta Datta. "Sin comprender este mecanismo, estamos condenados al fracaso en el desarrollo de nuevos tratamientos".
