Nobel de Medicina para el hallazgo de las claves del sentido del olfato

Los bi¨®logos estadounidenses Richard Axel y Linda Buck recibieron ayer el Premio Nobel de Medicina por haber descubierto los fundamentos gen¨¦ticos del sentido del olfato. En una r¨¢pida sucesi¨®n de experimentos iniciados en 1991, Axel y Buck -primero juntos y despu¨¦s en paralelo- han revelado que el olfato se basa en cerca de 1.000 genes (un 3% del genoma humano). Cada gen fabrica un receptor del olor distinto que s¨®lo se activa en presencia de ciertas mol¨¦culas. Las distintas combinaciones de receptores activados nos permiten distinguir cerca de 10.000 olores complejos.

A diferencia de otros sentidos, el olfato era un completo misterio hasta que Axel (Universidad de Columbia, Nueva York) y Buck (Fred Hutchinson Cancer Research Center, Seattle) publicaron su trabajo pionero en 1991. Empezaron por identificar un gen relacionado con los receptores del olor situados en la nariz, pero enseguida se dieron cuenta de que hab¨ªa cerca de mil genes muy similares, aunque distintos en los detalles. Cada uno result¨® ser responsable de la fabricaci¨®n de un receptor del olor distinto, es decir, una prote¨ªna situada en la membrana externa de las c¨¦lulas nasales que tiene la propiedad de activarse cuando entra en contacto con un tipo concreto de mol¨¦cula del entorno. Cada receptor responde a mol¨¦culas distintas.

Axel, de 58 a?os, y Buck, de 57, no se pararon ah¨ª, sino que persiguieron a los aromas en su camino ascendente hacia el bulbo olfatorio, la regi¨®n cerebral que procesa la informaci¨®n olorosa. Tras haber hecho una fuerte inversi¨®n gen¨¦tica para construir mil receptores espec¨ªficos, no es sorprendente que el sistema se tome el esfuerzo de preservar esa informaci¨®n lo m¨¢s intacta y n¨ªtida posible.

En primer lugar, cada c¨¦lula del epitelio nasal contiene s¨®lo un tipo de receptor de los mil existentes (todas las c¨¦lulas tienen los mil genes, pero s¨®lo activan uno). En segundo lugar, todas las c¨¦lulas que tienen el mismo tipo de receptor (est¨¦n donde est¨¦n en la nariz) env¨ªan sus se?ales al mismo glom¨¦rulo, o ¨¢rea cerebral especializada en el olfato. Hay unos 2.000 glom¨¦rulos en el cerebro: m¨¢s o menos dos por cada tipo de receptor.

Si un vino tinto activa 100 receptores distintos en la nariz, el resultado ser¨¢ la activaci¨®n de los 200 glom¨¦rulos correspondientes en el cerebro. La informaci¨®n no se mezcla ni se difumina en su viaje desde la nariz hacia el c¨®rtex cerebral. Y esa combinaci¨®n exacta de 200 glom¨¦rulos pasar¨¢ a significar "vino tinto" en el mapa olfativo del mundo.

El sentido del olfato es un fino analizador de la composici¨®n qu¨ªmica del entorno, y el mejor testigo de su importancia es su universalidad en el mundo animal. La principal funci¨®n del olfato es distinguir los alimentos convenientes de los peligrosos, pero tambi¨¦n resulta muy ¨²til para detectar a distancia ciertos riesgos, como un incendio o un depredador. En muchas especies animales, el olfato tambi¨¦n tiene un papel importante en la elecci¨®n de pareja y otros aspectos de la vida sexual. La comunicaci¨®n por feromonas -sustancias que emite un animal para alterar el comportamiento de otros individuos de su misma especie- es una mera variante del olfato convencional. Los receptores de las feromonas tambi¨¦n est¨¢n en la nariz, y su fabricaci¨®n es responsabilidad de una familia de genes muy similar a la de los receptores del olor. Han sido tambi¨¦n Axel y Buck quienes han establecido estos hechos.

Los perros, cuyo mapa del mundo es sobre todo olfativo, dedican 40 veces m¨¢s superficie nasal que los humanos a las c¨¦lulas receptoras. El ser humano y otros primates han tenido que renunciar a buena parte del olfato para hacer sitio a otra funci¨®n cerebral: la visi¨®n en color.

Las investigaciones de Axel y Buck no tienen aplicaciones m¨¦dicas inmediatas, pero abren muchos campos a la exploraci¨®n. Hoy mismo, un grupo de la Universidad de Maryland (EE UU) publica que uno de los receptores del olfato es tambi¨¦n esencial para que los espermatozoides se orienten hacia los ¨®vulos (Current Biology, 5 de octubre). Y los mecanismos descubiertos por los dos galardonados tendr¨¢n sin duda mucha relevancia para comprender los principios generales por los que los genes rigen la organizaci¨®n del cerebro humano.