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Las claves del aroma

El olfato es uno de nuestros sentidos más complejos. La nariz humana puede detectar cerca de 10.000 aromas distintos, una actividad que abarca a cerca de mil genes distintos (aproximadamente el 3% del genoma humano). Científicos estadounidenses acaban de descifrar algunas claves importantes sobre cómo el aroma es interpretado en nuestro sistema nervioso y subrayan el papel de los receptores olfativos en la nariz; también especulan con que un déficit nutricional de zinc esté ligado a un deterioro importante de la capacidad olfativa.

La detección de aromas guarda relación con los receptores olfativos de la nariz y estos con la presencia de metales que incorporamos con la dieta Los niveles corporales de zinc en un organismo sano no exceden de los dos o tres gramos. Dicho metal se encuentra en todos los tejidos, pero las concentraciones son especialmente elevadas en hígado, riñón, huesos, retina, músculos y próstata. Si bien la principal entidad clínica por carencia de zinc que se conoce es la acrodermatitis enteropática (presencia de eritemas, ampollas, pústulas o costras en tronco y extremidades), este déficit podría estar implicado también en un deterioro de la capacidad olfativa.

El zinc interviene en la movilización de la vitamina A del hígado y actúa como cofactor de más de cien enzimas. Por su participación en dichos sistemas enzimáticos se relaciona a este metal con la utilización de la energía, la síntesis de proteínas y la protección oxidativa. Los alimentos que constituyen la principal fuente de zinc para el organismo son las carnes, pescados y mariscos; asimismo está presente en la leche y los cereales integrales. Recientemente se ha vinculado al zinc en la transcripción del ADN, y no son pocos los estudios de genética que prestan atención a sus posibles funciones.

Receptores

Los receptores olfativos, aún en fase de estudio y definición, pudieran tratarse de proteínas fijadas a la membrana de células nerviosas. Kenneth S. Suslick, de la Universidad de Illinois, ha constatado que la estructura de las proteínas se ve alterada por determinados déficit de iones de zinc o cobre que se unen a ellas. La respuesta olfativa a un determinado olor, según ese patrón, pasaría a depender de señales de cambio iónico en las proteínas susceptibles y en un mecanismo de transporte iónico a través de la membrana celular nerviosa.

"Llama la atención que tanta parte del genoma esté orientada exclusivamente a la actividad olfativa, por lo que quisimos explorar mejor este mecanismo", explica Suslick. El investigador partió de la base de que las moléculas que presentan iones metálicos son las que huelen más (y casi siempre peor); a partir de ahí apuntó la posibilidad de que los "receptores olfativos" fueran en realidad metaloproteínas (proteínas con un receptor de ión metálico en su estructura). Suslick dice haber identificado hasta ahora cerca de 75 receptores olfativos, metaloproteínas que entran y salen de la membrana celular nerviosa.

La nariz, un rompecabezas

Sigue siendo un misterio, sin embargo, cómo pequeñas cantidades de un determinado compuesto pueden descifrarse como un aroma agradable, mientras que grandes cantidades del mismo compuesto se interpreten como un olor insufrible. ¿Cómo se las apaña la nariz para discriminar entre más de 10.000 olores?

Linda Buck, de la Universidad de Harvard, junto con Junzo Hirono y Takaaki Sato, del Centro de Investigación Electrónica de Japón, parecen haber descifrado este rompecabezas con un descubrimiento sorprendente. Estos investigadores han descubierto que el sentido del olfato en los mamíferos está basado en un 'abecedario' de receptores para crear una respuesta olfatoria específica en las neuronas del cerebro. "Cada receptor es utilizado una y otra vez para definir un olor, igual que las letras son utilizadas una y otra vez para definir distintas palabras," afirma Buck.

Las cuatro 'letras' que compondrían semejante abecedario serían A, C, T, G (abreviaciones para los nucleótidos adenina, citosina, timina y guanina). Buck y los investigadores japoneses averiguaron que la combinación de estas cuatro letras permite la creación de un número casi infinito de secuencias.

A medida que los olores penetran en la nariz, contactan en el epitelio olfatorio con una capa de células sensibles alojada sobre la pared de la cavidad nasal. Se cree que el epitelio olfatorio contiene cerca de cinco millones de neuronas olfatorias, y cada neurona olfatoria expresa sólo uno de los mil tipos de receptores olfatorios sobre su superficie.

Cuando un olor excita una neurona, la señal pasa a través del axón de la célula y es transferida al bulbo olfatorio. A partir de esta estructura, localizada en la parte frontal del cerebro, las señales viajan a la corteza superior (encargada del procesamiento conciente) y al sistema límbico (que genera los sentimientos emocionales). "Esta es la razón por la que un olor puede evocar respuestas emocionales poderosas como también proporcionar información previamente procesada (evocar)", explica Buck.

Cuestión de sensibilidad

Hace 10 años, la investigadora estadounidense halló que las neuronas que expresan el mismo tipo de receptor se encuentran desparramadas por todo el epitelio olfatorio; "pero sus axones convergen siempre en puntos específicos del bulbo olfatorio". Todo apunta a que la convergencia de señales de miles de neuronas con el mismo receptor puede aumentar la sensibilidad para bajas concentraciones de compuestos odorosos.

En sus investigaciones más recientes, el grupo de Buck sometió las neuronas de un ratón a una variedad de olores, identificando por medio de flujos cálcicos qué neuronas resultan estimuladas por un olor particular. "Cuando una molécula se une a su receptor, los canales de calcio en las membranas de las neuronas se abren y entra un flujo de iones de calcio a la célula; esto genera un impulso eléctrico que viaja por el axón a modo de señal nerviosa".

Utilizando este método, Buck ha demostrado que un único receptor puede reconocer varios olores, que un único olor puede ser reconocido por varios receptores y que diferentes olores son reconocidos por una combinación de receptores. "Esto indica que el sistema olfativo utiliza un sistema de combinación para representar la identidad de los olores".

La nariz, equipada con nervios olfativos, también se encarga de diferenciar el gusto de las sustancias que se encuentran dentro de la boca. De hecho, muchas sensaciones que se perciben como gustativas, tienen su origen en el sentido del olfato. Por otro lado, la percepción de olores está muy relacionada con la memoria, y un determinado aroma es capaz de evocar situaciones de la infancia, lugares visitados o personas queridas.

Algunas investigaciones apuntan a la existencia de siete olores primarios: alcanfor, almizcle, flores, menta, acre y descomposición. Estos olores primarios corresponden a siete tipos de receptores existentes en las células de la mucosa olfatoria. Las investigaciones sobre el olfato señalan que las sustancias con olores similares tienen todas moléculas del mismo tipo, y se piensa que estas moléculas se combinan con células específicas de la nariz, o con compuestos químicos que están dentro de esas células.

Las sustancias químicas entran por las fosas nasales, cuyos techos están tapizados por la pituitaria, que además de calentar el aire que se dirige a los bronquios, tiene una región poblada por células epiteliales de sostén y, entre ellas, los quimiorreceptores, o células de Schultze.

ESTÍMULO SEXUAL

La capacidad seductora de un determinado perfume o aroma tiene también una base biológica. La relación sexual aumenta la producción de la hormona prolactina, que estimula el crecimiento de nuevas células en la región frontal del cerebro, donde se localizan precisamente las neuronas que activan el olfato.

La prolactina estimula a las células hasta el punto que, durante los picos hormonales, pueden nacer hasta dos mil nuevas células en una semana. Este hecho explica, por ejemplo, el aumento del sentido del olfato de que hacen gala las mujeres embarazadas, pero también abre la puerta a la investigación de terapias para reconstituir el sistema de neuronas dañado por una embolia u otro accidente vascular.

Entre los animales, se adjudica a la prolactina la capacidad de distintas hembras para detectar y reconocer el olor particular de su prole y proporcionarles de este modo la atención debida. Se ha observado, incluso, que las hembras con un déficit de prolactina actúan como "madres descuidadas".




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