Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Un nobel oloroso

Un nobel oloroso

"Los olores cada vez van siendo más importantes en el mundo de la experimentación científica y en la medicina, y, tan cierto como que el Sol nos alumbra, es que la necesidad de un mayor conocimiento de los olores alumbrará nuevos descubrimientos". Esta frase escrita hace cerca de 80 años por el gran científico e inventor Alexander Graham Bell servía de introducción a un artículo publicado en estas mismas páginas en mayo del año 1997, con el título de Olores Misteriosos (véase el canal de Ciencia y Salud en la versión electrónica de este periódico), en el que se exponían los nuevos conocimientos sobre el sentido del olfato, los mismos que han llevado al Instituto Karolinska a otorgar el Nobel de Fisiología y Medicina del año 2004 a los americanos Richard Axel y Linda B. Buck. La nota de prensa oficial de la de la concesión se inicia con la frase "el sentido del olfato ha permanecido desde hace largo tiempo como el más enigmático de nuestros sentidos", haciéndonos recordar la frase de Graham Bell antes citada.

El OLOR. Los seres vivos pueden detectar e identificar múltiples sustancias químicas en su entorno, hecho que ha sido de una gran importancia para la supervivencia de las especies logrando encontrar alimentos adecuados y rechazar otros perjudiciales. Sin duda, el hombre ha perdido capacidad olfatoria durante su evolución y así, la zona de epitelio olfativo de los perros es casi cuarenta veces mayor que la de los humanos. Y el número de receptores del olor de los ratones también supera al nuestro. Pero los olores siguen siendo importantes desde el inicio de nuestras vidas, cuando nos sirven para encontrar los pechos de nuestras madres para alimentarnos, hasta la madurez, cuando somos capaces de deleitarnos con la cata de un buen vino.

El sentido del olfato fue el primero de los sistemas sensoriales que logró descifrarse primordialmente utilizando técnicas moleculares. El trabajo pionero de Axel y Buck demostró, en ratón, la existencia de un grupo de genes, el mayor grupo conocido, que representaban cerca del 3% del genoma total, que portaban la información para que se formasen las respectivas proteínas receptoras de los olores en las membranas de las células receptoras olfatorias (poseemos unos dos millones de éstas). Una sustancia olorosa lo que hace es activar a una proteína receptora específica de esas células, que pertenece a la conocida familia de receptores transmembrana de siete dominios, acoplados a proteínas G. Con ello, en un mecanismo amplificador en cascada, el receptor activa a una proteína G, que a su vez activa a una enzima adenilato ciclasa, que es la responsable de la síntesis intracelular de una molécula muy especial, el AMP cíclico. Esta molécula actúa como segundo mensajero (el primero es la propia molécula del olor) y está involucrada en muchas acciones metabólicas. En el caso de las neuronas olfatorias, ese AMP cíclico controla la apertura de ciertos canales iónicos en la membrana celular. Esta apertura constituye el inicio de la formación de la señal eléctrica producida en las neuronas, transmitida a lo largo de la misma y pasada a otras neuronas sucesivas, hasta llegar al cerebro.

Como existen unos 1000 genes que codifica a receptores diferentes y cada célula olfatoria expresa a un gen receptor ¿significa esto que nuestra máxima capacidad de reconocer olores es la de 1000 sustancias distintas?. No, ya que podemos reconocer más de 10.000 diferentes ya que cada molécula olorosa activa a varios receptores diferentes en diversos grados que transmiten las señales correspondientes al bulbo olfativo cerebral donde hay hasta 2000 glomérulos o microrregiones bien definidas . Ello significa la existencia de un verdadero código combinatorio. El siguiente nivel de transmisión es hasta las células mitrales que a su vez distribuyen la información a varias zonas cerebrales.

AXEL-BUCK. Tanto Richard Axel como Linda Buck son investigadores del Howard Hughes Medical Institute (HHMI), que se define como una sociedad filantrópica de servicio por medio de la investigación biomédica y la educación científica. El fundador del Instituto fue Howard R. Hughes, quien había heredado una gran fortuna y, entre otros logros, convirtió la TWA en una aerolínea internacional y fundó la Hughes Aircraft Company una de las empresas americanas con más importantes contratos de Defensa. Al crear el Instituto insistió en que una de sus funciones primordiales fuese la investigación básica con el propósito de aclarar hasta "la propia génesis de la vida". Actualmente esta Institución es la mayor fuente de apoyo privado a la investigación biomédica y la educación científica americanas.

El profesor Richard Axel, de 58 años de edad, es investigador del HHMI y profesor de Bioquímica, Biofísica Molecular y Patología en el Columbia University College de Medicina y Cirugía y, al finalizar sus estudios de Medicina, decidió que se dedicaría a la investigación y que nunca trataría a un paciente. Su línea principal de investigación ha sido la de aclarar como se representa en el cerebro la información sensorial. Actualmente trabaja, entre otros, con ratones transgénicos de genes sensoriales olfativos.

En cuanto a la segunda receptora del Nobel, Linda S. Buck, de 57 años de edad, tuvo una excelente formación neurobiológica y es, también, investigadora del HHMI, en el Fred Hutchinson Cancer Research Center. Según sus propias palabras, había intentado muchas cosas y trabajado durante muchos años sin ningún hallazgo notable. Hasta que, en 1991, en una estancia posdoctoral en el laboratorio de Axel, encontraron el grupo de genes de receptores olfatorios, situados en la parte superior del epitelio nasal, con unas características hasta entonces desconocidas. Eran muy numerosos y diferentes entre sí, pero con gran semejanza entre ellos. Primero fueron unos 100 los identificados. Hoy se acercan al millar. Aparte de esta línea de investigación, en la actualidad otra línea de investigación de la dra. Buck es la del estudio de los mecanismos que subyacen en los procesos de envejecimiento y de la longevidad.

GEOF H. GOLD. En realidad el doctor Geoffrey H. Gold también hubiera tenido, como mínimo, el mismo grado de merecimiento que Axel y Buck para la obtención del Nobel. Pero sufría de una enfermedad neurodegenerativa progresiva, una esclerosis lateral amiotrófica, o enfermedad de Lou Gehring que provocó su fallecimiento prematuro en febrero del año 2000, a los 49 años, impidiendo la concesión del galardón. Investigador notable en el campo de los quimiorreceptores a partir de 1988 se dedicó al tema de los mecanismos moleculares del olfato e hizo contribuciones muy notables al respecto, incluyendo el descubrimiento del papel del AMPcíclico, la localización funcional del mecanismo de la transducción de señales, la inducción de la sensibilidad al olor, etc.