Olfato

El sentido del olfato

Tim Jacob (2000)

- 03.09.2001 - 

El olfato es uno de los sentidos químicos, el otro es el gusto.  Son denominados sentidos químicos porque perciben compuestos químicos.  Con estos sentidos obtenemos información del ambiente que nos rodea.  Estamos continuamente evaluando la calidad del aire que respiramos (esto nos alerta ante peligros potenciales como el humo).  Los compuestos químicos detectados por nuestro sistema sensorial necesitan tener ciertas propiedades.  Por ejemplo, las moléculas odorosas deben ser lo suficientemente pequeñas como para ser volátiles así se pueden evaporizar, alcanzar la nariz y luego disolverse en el moco.  Esto nos dice que el olfato, a diferencia del gusto, puede señalizar a través de grandes distancias.

Todos tenemos nuestro propio olor y podemos reconocer y ser reconocidos por nuestro olor.

Los perros pueden distinguir entre los olores de dos remeras usadas por mellizos, pero no pueden distinguir las remeras usadas por gemelos (presumiblemente porque huelen idéntico).  Los niños pueden distinguir entre el olor de sus hermanos y otros niños de la misma edad.  Los bebés reconocen el olor de sus propias madres y las madres reconocen el olor de sus bebés.  Las emociones pueden ser comunicadas a través del olfato.  Por ejemplo, los perros y los caballos son muy sensibles al olor del miedo en los humanos.

Se sugiere que el olfato puede influenciar el estado de ánimo, la memoria, las emociones, la elección de pareja, el sistema inmune y el sistema endócrino. 

El sistema olfatorio

Los olores son detectados por la nariz por células receptoras especializadas en el epitelio olfatorio.  Estas se llaman neuronas receptoras olfatorias.  En el techo de la nariz hay una región llamada la mucosa nasal.  Esta región contiene el epitelio sensorial, el epitelio olfatorio, cubierto por moco.  El área de este epitelio es de 5 cm2 en los humanos y de 25cm2 en gatos.  El epitelio olfatorio contiene, además de células sensoriales, las glándulas de Bowman que producen una secreción que cubre la superficie de los receptores.  Esta es una secreción acuosa que contiene mucopolisacáridos, inmunoglobulinas, proteínas (como la lisozima) y varias enzimas (como peptidasas).  También en la mucosa nasal se encuentra un tipo pigmentado de célula epitelial: la profundidad del color guarda relación con la sensibilidad olfatoria, siendo amarilla en los humanos y marrón en los perros.  El pigmento juega un papel en la olfacción, quizá absorbiendo algún tipo de radiación, como la infraroja.  Finalmente, el epitelio olfatorio contiene las células receptoras, unas 10 millones en los humanos.  Ellas poseen un agrandamiento terminal que se proyecta hacia la superficie epitelial, desde donde se extienden de 8 a 20 cilias.  Estas cilias contienen receptores olfatorios. 

La neurona receptora olfatoria

Las células olfatorias son neuronas bipolares que se encuentran en el epitelio nasal.  Tienen la característica particular de que pueden regenerarse.  Poseen cilias que se proyectan hacia el moco y en el otros extremo un axón que se proyecta hacia el bulbo olfatorio.  Se forman grupos de 10 a 100 axones que penetran la placa cribiforme etmoidal y terminan en el bulbo olfatorio.  

Conexiones olfatorias

·        Las células mitrales son las neuronas principales en el bulbo oflatorio.  Existen cerca de 45000 células mitrales en cada bulbo en la rata y cerca de 50000 en el humano adulto.  Tienen una dendrita apical primaria que se extiende formando un glomérulo que recibe la información de las neuronas receptoras olfatorias.  Sus axones se juntan para formar el tracto olfatorio lateral. 

·        Las células periglomerulares están involucradas en la inhibición lateral a nivel del glomérulo.

·        El tracto olfatorio lateral termina en las áreas piriforme y prepiriforme desde donde las proyecciones primarias van al tálamo.  Los axones se proyectan desde el tálamo a la neocorteza (orbito-frontal).  Además, los primates tienen un circuito que incluye el pasaje por el sistema límbico, hacia el hipotálamo, que está involucrado en el estado de ánimo (y la memoria) y la regulación neuroendócrina.  Este circuito es el responsable del llamado “componente afectivo”del olfato. 

Circuitos olfatorios centrales

Las neuronas del tracto olfatorio lateral se proyectan hacia la amígdala, núcleo septal, corteza pre-piriforme, corteza entorhinal, hipocampo y subiculum.  Muchas de estas estructuras forman el sistema límbico, una región cerebral involucrada con la motivación, las emociones y ciertos tipos de memoria.  El núcleo septal y la amígdala contienen regiones conocidas como “centros del placer”.  El hipocampo está involucrado en la memoria de motivación ( la asociación de ciertos estímulos con la comida).  También existen proyecciones hacia el tálamo y de ahí a la corteza frontal para el reconocimiento.  

Las alucinaciones olfatorias que se asocian con sensaciones de deja vu ocurren durante una forma de epilepsia del lóbulo temporal y a veces existe una intensificación generalizada del olor.  

Las teorías del olfato

1)      Forma molecular

Los químicos descubrieron que las cadenas C4-C8 de algunos aldehídos y alcoholes tenían olores muy fuertes.  El anillo del benzeno alteraba mucho su olor de acuerdo a donde se ubicaban las cadenas laterales, mientras que anillos más grandes (14 a 19C) podrían ser reestructurados sin alterar su olor.  La hipótesis de “llave y cerradura”fue tomada de la cinética enzimática y aplicada al olfato.  Se propuso que los distintos olores primarios tenían sitios de receptores distintos. 

2)      Poro de difusión

Esta teoría de Davies y Taylor (1959) sugiere que la molécula olfatoria difunde a través de la membrana de la célula receptora formando un poro iónico.  Cada olor produce un poro de diferente tamaño y por consecuencia un potencial del receptor diferente dando lugar a una velocidad de activación particular.

3)      Efecto Piezo

Esta teoría fue propuesta por Rosenberg en 1968.  Se creía que los carotenoides (en el pigmento de las células olfatorias) se combinaban con los gases odorosos dando lugar a una corriente semiconductora.  Los problemas con la teoría incluyen que las células olfatorias no contienen este pigmento.

4)      Vibración molecular

La frecuencia de muchos olores es en el infrarojo.  Esta resonancia, está asociada con su olor?  Esta idea fue sugerida por Dyson en 1938.  Las polillas macho son atraídas por la luz de una vela porque la emisión de ondas Infrarojas son idénticas a las feromonas de la polilla hembra.  Las diferentes frecuencias de IR podrían dar lugar a diferentes olores. 

     5) La nariz como un espectroscopio

Esta teoría, propuesta por Luca Turin en 1996, se origina a partir del trabajo de Dyson.  Turin propuso que cuando la proteína receptora olfatoria se une al odorante, puede ocurrir un túnel de electrones a través del sitio de unión si la forma vibracional es igual a la brecha energética entre los niveles electrónicos.  Luego el túnel de electrones activa a una proteína G y produce una cascada de activación.