{"id":256053,"date":"2018-05-09T15:07:46","date_gmt":"2018-05-09T18:07:46","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=256053\/"},"modified":"2018-05-09T15:33:29","modified_gmt":"2018-05-09T18:33:29","slug":"variaciones-del-olfato","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/variaciones-del-olfato\/","title":{"rendered":"Variaciones del olfato"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>Si uno pasa bastante tiempo expuesto a un olor determinado es posible que se torne m\u00e1s eficaz en detectarlo. Puede que esto no parezca sorprendente, e incluso que evoque recuerdos en otros sentidos, como por ejemplo aquellos sonidos tenues que s\u00f3lo el due\u00f1o de casa logra o\u00edr e identificar. Pero en el caso del olfato parece haber un mecanismo m\u00e1s determinante, si lo que se observ\u00f3 en ratones vale tambi\u00e9n para otros animales, el ser humano inclusive. \u201cEl andamiaje celular y molecular del epitelio olfativo depende de ciertas pautas gen\u00e9ticas y tambi\u00e9n se altera conforme a la experiencia de vida\u201d, afirma el bi\u00f3logo Fabio Papes, docente de la Universidad de Campinas (Unicamp). Junto a colegas del Reino Unido y de Estados Unidos, Papes describi\u00f3 el fuerte componente gen\u00e9tico responsable de modular el sistema olfativo, tal como lo describe el art\u00edculo publicado el 25 de abril en la revista eLife<\/em>. Los cient\u00edficos tambi\u00e9n detectaron que el \u00f3rgano sensorial es modificado por el ambiente. Esto es una novedad.<\/p>\n

La importancia de la gen\u00e9tica en la complejidad del olfato es innegable: m\u00e1s del 5% de los genes presentes en el ADN humano est\u00e1n abocados a producir una diversidad de receptores moleculares que caracterizan a las neuronas olfativas (lea en <\/em>Pesquisa FAPESP, edici\u00f3n n\u00ba 155<\/em><\/a>). Esto significa que el \u00f3rgano detector de aromas ubicado en el fondo de la cavidad nasal est\u00e1 compuesto por alrededor de 400 tipos de c\u00e9lulas, cada una de ellas especializada en el reconocimiento de una mol\u00e9cula. \u201cLa visi\u00f3n cuenta con tan s\u00f3lo tres tipos de c\u00e9lulas\u201d, compara Papes. Se trata de una inversi\u00f3n de fuste, sobre todo si se considera que los seres humanos no tienen al olfato como sentido principal. En el rat\u00f3n, el modelo utilizado por el profesor de la Unicamp y sus colegas, hay alrededor de mil genes que codifican a los receptores de olores. \u201cEs una de las mayores familias multig\u00e9nicas que existen\u201d, afirma. Los aromas complejos activan una multiplicidad de receptores qu\u00edmicos, mediante la acci\u00f3n combinada de las c\u00e9lulas nasales. Esta estrategia de detecci\u00f3n es lo que permite identificar un n\u00famero astron\u00f3mico de olores (observe la imagen<\/a><\/em>).<\/p>\n

Para detallar la contribuci\u00f3n de los genes y del ambiente en la formaci\u00f3n de este sentido responsable de evaluar la calidad de los alimentos, potenciales parejas sexuales, competidores y depredadores en los alrededores, los investigadores se valieron de dos linajes diferentes de ratones. La particularidad era que todos los representantes de cada una de las familias eran gen\u00e9ticamente id\u00e9nticos, de manera tal que, a efectos del experimento, funcionaba casi como si el estudio se hiciera en dos individuos diferentes, cada uno con varias r\u00e9plicas o clones.<\/p>\n

En uno de los experimentos, los cient\u00edficos pusieron en un mismo ambiente a esos ratones y acto seguido compararon el \u00f3rgano olfatorio de los dos linajes. El grupo del Instituto Sanger, en Inglaterra, bajo el liderazgo del genetista Darren Logan (coordinador del estudio), secuenci\u00f3 el ARN de todo el epitelio olfativo, obteniendo la caracterizaci\u00f3n m\u00e1s completa hasta ahora de la actividad gen\u00e9tica del \u00f3rgano como un todo. \u201cEs el mayor centro de secuenciaci\u00f3n del mundo\u201d, comenta Papes, justificando ese hecho in\u00e9dito. As\u00ed pudo demostrarse que la estructura f\u00edsica de dicho centro de detecci\u00f3n de los olores es diferente entre los linajes de ratones incluso en condiciones ambientales estandarizadas, indicando que las c\u00e9lulas receptoras presentes en cada linaje son consecuencia de diferencias gen\u00e9ticas.<\/p>\n

De cualquier modo, el epitelio nasal es cualquier cosa menos algo fijo. \u201cEs uno de los pocos sitios del organismo donde hay neurog\u00e9nesis constante durante toda la vida\u201d, explica el profesor de la Unicamp. Esta particularidad est\u00e1 relacionada, en parte, con la fragilidad del tejido. All\u00ed, las neuronas se encuentran expuestas al aire externo, contrariamente a las c\u00e9lulas mejor protegidas del cerebro. Cada vez que ingresan sustancias t\u00f3xicas por la nariz \u2013como el humo de una avenida con mucho tr\u00e1nsito vehicular\u2212, las neuronas resultan atacadas y posiblemente llevadas a la muerte. Por eso existe una gran variaci\u00f3n a largo plazo: cada c\u00e9lula dura algunos meses, en promedio, antes de ser sustituida.<\/p>\n

Sucede que esa sustituci\u00f3n no es aleatoria ni predeterminada, tal como apuntaron los experimentos efectuados en la Unicamp y en el Sanger. Los cient\u00edficos implantaron embriones de los dos linajes de ratones en hembras sustitutas, de modo tal, de crear un ambiente gestacional controlado y homog\u00e9neo, y luego devolvieron las camadas a las madres de cada uno de los linajes, aunque con una singularidad: cada una de las camadas conten\u00eda a una cr\u00eda adoptiva de otro tipo de linaje. El dise\u00f1o experimental parti\u00f3 del principio de que las madres gen\u00e9ticamente distintas presentan una serie de particularidades en cuanto a c\u00f3mo influyen sobre la experiencia sensorial de las cr\u00edas, como el olor de la leche, por ejemplo. Una vez adultos, esos ratones fueron analizados seg\u00fan el grupo al que pertenec\u00edan: ejemplares de cada uno de los linajes criados en ambientes que conten\u00edan madres similares, y aquellos criados por madres de linaje diferente (vea la infograf\u00eda<\/a><\/em>).<\/p>\n

La manipulaci\u00f3n permiti\u00f3 la detecci\u00f3n de diferencias sutiles en el perfil de expresi\u00f3n g\u00e9nica del epitelio olfativo en ratones que vivieron situaciones distintas, indicativo de que el ambiente tambi\u00e9n contribuy\u00f3 para la construcci\u00f3n del \u00f3rgano. \u201cEso era algo que no estaba previsto\u201d, comenta Papes. La detecci\u00f3n de esa variaci\u00f3n represent\u00f3 un desaf\u00edo t\u00e9cnico importante, porque cada tipo de mol\u00e9cula arom\u00e1tica afecta a pocas c\u00e9lulas de la nariz. Esto explica el hecho de que reci\u00e9n ahora se haya realizado un an\u00e1lisis tan minucioso a gran escala, cuando los recursos para efectuar an\u00e1lisis gen\u00e9ticos se tornaron m\u00e1s sofisticados.<\/p>\n

\"\"<\/a>Olfato mutable<\/strong>
\nEn los experimentos tambi\u00e9n se estudiar\u00e1n m\u00e1s a fondo los cambios que ocuren durante el transcurso de la vida, al exponer a ratones adultos a cuatro mol\u00e9culas arom\u00e1ticas cuyas c\u00e9lulas detectoras son conocidas, como el aroma a banana o a clavo de olor. El aroma estaba presente en el agua disponible para los animales, que sent\u00edan el olor cada vez que beb\u00edan. Pese a no ser continua, ya que no estaban expuestos permanentemente, fue una exposici\u00f3n prolongada, durante un lapso de seis meses. La secuenciaci\u00f3n posterior revel\u00f3 mayor actividad en ciertos genes, que se interpret\u00f3 como un aumento en el n\u00famero de c\u00e9lulas portadoras de los receptores espec\u00edficos para los cuatro aromas. Bastaron seis semanas sin agua aromatizada para que los niveles de expresi\u00f3n de los genes retornaran a lo normal.<\/p>\n

\u201cEsta fue la primera vez que se calcul\u00f3 de manera abarcadora que la cantidad de neuronas olfativas que expresan cada uno de los mil tipos de receptores olfativos var\u00eda entre los diferentes linajes de ratones\u201d, pondera la bioqu\u00edmica Bettina Malnic, del Instituto de Qu\u00edmica de la Universidad de S\u00e3o Paulo (IQ-USP), una de las mayores especialistas en neurobiolog\u00eda del olfato en Brasil. Ella no particip\u00f3 del estudio, pero tiene especial inter\u00e9s en la gen\u00e9tica inmanente tras las neuronas olfativas y en c\u00f3mo se regula la expresi\u00f3n de esos genes (lea en <\/em>Pesquisa FAPESP, edici\u00f3n n\u00ba 220<\/em><\/a>), tal como revela una revisi\u00f3n reciente en la revista Molecular Pharmacology<\/em>.<\/p>\n

\"\"

Fabio Papes\/ Unicamp <\/span><\/a> El epitelio olfativo de los ratones permite el contacto directo entre el aire y las neuronas (los n\u00facleos son los puntos oscuros<\/em>)Fabio Papes\/ Unicamp <\/span><\/p><\/div>\n

Vida y muerte<\/strong>
\nEn un estudio cuyos resultados fueron remitidos para su publicaci\u00f3n, el grupo de Malnic utiliz\u00f3 ratones gen\u00e9ticamente alterados, que no lograban transmitirle a su cerebro las se\u00f1ales relativas a los olores, y detect\u00f3 que ante esa eventualidad las neuronas del epitelio olfativo sucumben. \u201cLa incapacidad para responder a los olores incide en la supervivencia de las c\u00e9lulas\u201d, explica, aunque ella a\u00fan no ha encontrado la v\u00eda bioqu\u00edmica que determina dicha muerte celular. Constantemente se producen nuevas c\u00e9lulas, pero la alta mortalidad hace que el epitelio olfativo de esos ratones modificados est\u00e9 compuesto por un n\u00famero reducido de neuronas. \u201cEl incremento que esos investigadores observaron en la expresi\u00f3n g\u00e9nica de los ratones criados en ambientes donde se agreg\u00f3 un aroma espec\u00edfico es compatible con la idea de que hubo un aumento en la sobrevida de las neuronas activadas por el olor\u201d, sugiere.<\/p>\n

Mientras llevaba adelante su investigaci\u00f3n, para Malnic fue una grata sorpresa encontrar el art\u00edculo de Papes y sus colaboradores antes de su publicaci\u00f3n oficial, en el repositorio electr\u00f3nico de preprints<\/em> bioRxiv (lea en <\/em>Pesquisa FAPESP, edici\u00f3n n\u00ba 254<\/em><\/a>). \u201cEl acceso a los resultados del estudio incluso antes de su publicaci\u00f3n definitiva contribuy\u00f3 para lograr un mejor delineamiento de los experimentos que ya estaban en curso en mi laboratorio\u201d, relata.<\/p>\n

Las preguntas que surgen a partir de las nuevas respuestas garantizan trabajo de sobra para los dos grupos en los pr\u00f3ximos tiempos. M\u00e1s all\u00e1 de profundizar el estudio de los posibles mecanismos para el incremento en la frecuencia de los receptores m\u00e1s usados, tales como la longevidad de las c\u00e9lulas y la regulaci\u00f3n de la actividad g\u00e9nica, tambi\u00e9n resta analizar c\u00f3mo esa variaci\u00f3n a lo largo de la vida y entre individuos puede alterar la percepci\u00f3n del ambiente. Papes sugiere que en los otros sentidos podr\u00eda existir una plasticidad similar, dado que a\u00fan no han sido estudiados desde esa misma perspectiva.<\/p>\n

Los resultados sugieren un mecanismo adaptativo, que se suma a lo que ya se sab\u00eda sobre la memoria sensorial (cuando un aroma evoca un recuerdo espec\u00edfico) y la habituaci\u00f3n (cuando la exposici\u00f3n frecuente a un est\u00edmulo provoca que se desconecten las neuronas del cerebro involucradas con su interpretaci\u00f3n). \u201cDescribimos una nueva estrategia adoptada por el organismo, donde los factores ambientales alteran el modo en que se constituye el \u00f3rgano olfativo, adaptando al individuo para la vida en ese ambiente\u201d, dice Papes.<\/p>\n

El investigador tambi\u00e9n visualiza un gran impacto en la medicina personalizada. \u201cSi los sentidos son distintos para cada individuo, no s\u00f3lo porque sus fisiolog\u00edas son diferentes, sino tambi\u00e9n porque la propia constituci\u00f3n celular de sus \u00f3rganos sensoriales no es id\u00e9ntica, entonces debemos considerar \u00fanico a cada ser humano desde un punto de vista sensorial\u201d, afirma. Desde esa perspectiva, sostiene que podr\u00edan desarrollarse f\u00e1rmacos para tratar trastornos sensoriales o modelar los comportamientos causados por ellos en ciertos grupos espec\u00edficos de personas.<\/p>\n

En las \u00faltimas dos d\u00e9cadas, relata, en una serie de estudios se est\u00e1 investigando hasta qu\u00e9 punto influye el olfato en el comportamiento humano, como en los casos de la relaci\u00f3n entre la atracci\u00f3n sexual y los olores corporales. Los hallazgos actuales sugieren que los nuevos abordajes gen\u00e9ticos podr\u00edan contribuir para una mejor comprensi\u00f3n. Uno de los proyectos en curso en el Instituto Sanger involucra a un experimento a gran escala entre la poblaci\u00f3n inglesa para secuenciar el ARN del \u00f3rgano olfativo, mapear gen\u00e9ticamente su epitelio y determinar la correspondencia de los genes con diferentes tipos de enfermedades y trastornos sensoriales involuntarios. Papes espera poder participar, incluyendo muestras brasile\u00f1as entre la poblaci\u00f3n secuenciada. \u201cLa diversidad social y la variabilidad gen\u00e9tica en Brasil torna a nuestra poblaci\u00f3n especialmente interesante para este tipo de estudios\u201d.<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos<\/em>
\nIBARRA-SORIA, X. et al<\/em>. Variation in olfactory neuron repertoires is genetically controlled and environmentally modulated<\/a>. eLife<\/strong>. v. 6, e21476. 25 abr. 2017.
\nNAGAI, M. H. et al<\/em>. Monogenic and monoallelic expression of odorant receptors<\/a>. Molecular Pharmacology<\/strong>. v. 90, n. 5, p. 633-9. nov. 2016<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"El olfato cambia como respuesta a est\u00edmulos del ambiente ","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[278,306,319],"coauthors":[1601],"class_list":["post-256053","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es","tag-biologia-es","tag-genetica-es","tag-neurociencia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/256053","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=256053"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/256053\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=256053"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=256053"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=256053"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=256053"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}