Receptores olfativos. La historia de Linda Buck.

¿Cómo es que podemos reconocer tantos aromas y cómo viajan desde nuestra nariz hasta nuestro cerebro? Linda Buck dió respuesta a esas preguntas y la hizo merecedora de varios premios, incluyendo el nobel. 

Linda Buck

Bióloga, profesora y ganadora del premio nobel de medicina y fisiología en el año 2004 por sus descubrimientos en los receptores olfativos y la organización del sistema olfatorio.  Linda B. Buck es una científica que pocos conocen, pero que ha hecho importantes hallazgos en el mundo de las neurobiología y la medicina.

Nació el 29 de enero de 1947 en Seattle, Washington, en los Estados Unidos en medio de los inventos y rompecabezas de sus padres, los cuáles plantaron las bases para su futura afinidad por la ciencia. Le enseñaron a pensar independientemente y a ser crítica de sus propias ideas, además de inculcarle a hacer algo valioso con su vida.

En su afán por querer estudiar una carrera en donde pudiera ayudar a los otros, decidió obtener un título en psicología en la Universidad de Washington. Con el tiempo, sus intereses se expandieron y finalmente encontró su camino al tomar un curso de inmunología, en donde decidió ser bióloga.

Foto del archivo de Nobel Foundation

Cómo capta distintos olores nuestra nariz

En 1975, comenzó sus estudios de microbiología en la Universidad de Texas, al Southwestern Medical Center de Dallas, y en 1980 comenzó su trabajo posdoctoral en la Universidad de Columbia, en la ciudad de Nueva York. En su necesidad por aprender las técnicas recientes de la biología molecular, acudió al laboratorio de Richard Axel en esta misma universidad.

En ese laboratorio tendría su primer encuentro con las neurociencias, las cuales le fascinaron, así que, tras indagar más en este tema, se percató que el sentido del olfato había permanecido en un enigma. Se sabía que los olores activaban neuronas sensitivas olfatorias en la nariz, pero los principios básicos para reconocer y recordar cerca de 10 000 olores diferentes no estaban bien comprendidos. Para comenzar a entender ese rompecabezas, lo primero sería determinar cómo es que esos olores son detectados inicialmente en la nariz. Esto significaba encontrar receptores olfativos, así que en 1988 comenzó con este largo, pero muy fructífero proyecto.

Logró descubrir una larga familia de alrededor de 1000 genes diferentes (el 3% del total de nuestros genes) que dan lugar a un número equivalente de receptores olfativos. Estos receptores están localizados en las células olfatorias receptivas, las cuales están localizadas en una pequeña área en la parte superior del epitelio nasal, y detectan las moléculas olfativas inhaladas.

Cada receptor olfativo activa primero una proteína G. Cada receptor consiste en una cadena de aminoácidos que está anclada a la membrana celular y la atraviesa 7 veces. La cadena crea un bolsillo de union donde los olores se pueden unir. Cuando esto pasa, la forma de la proteína receptora se altera, llevando a la activación de la proteína G.La proteína G en turno estimula la formación de cAMP. Esta molécula mensajera activa canales iónicos los cuales son abiertos y la célula es activada.

Todos los receptores olfativos están relacionados, pero cada uno difiere en ciertos detalles, explicando por qué cada uno reacciona a diferentes moléculas olfativas. El tamaño y la diversidad de esta familia explica la habilidad de los mamíferos de detectaar una amplia variedad de arreglos de diferentes químicos que tiene diferentes olores.

Estos resultados fueron publicados en 1991.

Bulbo olfatorio (Olores en nuestro cerebro)

También en 1991 se mudó a Boston para ser asistente de profesor en el departamento de neurobiología en Harvard Medical School (después se convertiría en asociada y en profesora de tiempo completo). Ahí estuvo inmersa en un ambiente en el cual pudo ampliar sus conocimientos del sistema nervioso. 

El descubrimiento de los receptores ofativos explicaba como se detectan los olores, así que su siguiente meta era aprender cómo se organizan en el cerebro las señales enviadas por los receptores para generar diferentes percepciones olfativas. 

En 1993 descubrió que cuando un receptor olfativo es activado por una sustancia aromática, se desencadena una señal eléctrica y es enviada al cerebro, específicamente al bulbo olfatorio, mediante procesos nerviosos. 

En el bulbo, los axones de las neuronas sensitivas olfativas hacen sinapsis en cerca de 2000 estructuras esféricas, llamadas glomérulos.  En el bulbo hay cerca de 2000 microregiones llamadas glomerulos, en los cuales, los axones de las neuronas sensitivas olfativas hacen sinapsis.  

Cada célula olfatoria receptora posee solo un tipo de receptor olfativo, por lo que cada receptor puede detectar un limitado número de sustancias olfativas. Las células receptoras con el mismo tipo de receptor envían sus estímulos nerviosos hacia el mismo glomérulo, es decir, cada receptor y, por lo tanto, cada glomérulo, tienen especificidad por un tipo de aroma.

Convergencia de información de células con el mismo receptor en el mismo glomerulo.

“Como una mujer científica, sinceramente espero que mi recibimiento de un Premio Nobel envie un mensaje a las mujeres jóvenes de todo el mundo; que sepan que las puertas están abiertas para ellas y que deberían seguir sus sueños.”

Corteza cerebral

Sabiendo de la existencia de los glomerulos en el bulbo olfatorio, Buck quiso llevar más a fondo su investigación y descubrir cómo se seguían transportando las señales olfativas para que estas pudieran llegar a la corteza cerebral, en donde los aromas se quedan guardados en nuestra memoria. 

En el 2001 descubrió que en el glomérulo también se encuentran contactos con las células mitrales. Cada célula mitral es única y es activada por un sólo tipo de glomerulo, por lo que la especificidad de la información olfativa se sigue manteniendo. Las células mitrales mandan la información a distintas partes del cerebro y, dependiendo del estímulo olfativo, serán las partes de la corteza que se activen, formando un circuito característico para cada tipo de olor. 

Los descubrimientos en la organizacion del Sistema olfativo fueron hechos en un periodo de 10 años, Estos proyectos brindó grandes respuestas a tantas preguntas, mereció el premio nobel de medicina y fisiología en 2004.

En 2002 regresó a Seattle y se convirtió en miembtro de la División de Ciencias básicas en el centro de investigación de cancer Fred Hutchinson y, además, se afilió como profesora de fisiología y biofísica en la Universidad de Washington.

Referencias

https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2004/press-release/

https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2004/buck/biographical/

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