Los 10.000 olores que podemos detectar

El caso es que no lo intentamos, aunque el olfato está tan presente en nuestras fragancias, en la alerta a algo que se quema, en lo que nos resulta apetitoso o repugnante y, de modo muy intenso, en nuestra memoria. Un aroma puede desencadenar todo un torrente de acontecimientos olvidados, como en un viaje en el tiempo.

Pese a su importancia, su estudio científico no despegó hasta principios del siglo XX, empezando por estudios de percepción destinados a comprender las alteraciones del olfato, como la hiposmia, o reducción en la capacidad olfativa; la anosmia, que se produce cuando el paciente no puede oler nada; o la curiosa fantosmia, en la cual la persona percibe olores que no están allí.

La identificación de olores, el umbral de cantidades de un odorante o molécula aromática necesarias para ser percibido, y la capacidad de distinguir o discriminar olores formaron las bases de la olfatometría como percepción. Algo importante, porque las alteraciones del olfato pueden ser parte de la sintomatología de muy diversas enfermedades, desde una simple gripe hasta la enfermedad de Párkinson o la de Alzhéimer.

Sin embargo, el mecanismo neurológico del olfato seguía siendo desconocido, así como muchas de sus características, hasta las investigaciones de la Dra. Linda Buck.

Linda Buck nació el 29 de enero de 1947 en Seattle, en una familia de raíces suecas e irlandesas. Su padre era ingeniero eléctrico e inventor, su madre, una apasionada de los acertijos de palabras, todo lo cual influyó en su carrera posterior, según cuenta en su biografía, enviada a la Fundación Nobel cuando le concedieron el Fisiología o Medicina. Cuando estaba estudiando Psicología en la Universidad de Washington, una conferencia sobre Inmunología cambió el rumbo de su vida y pasó a estudiar también Microbiología, graduándose como psicóloga y microbióloga en 1975, para obtener después su doctorado en Inmunología en la Universidad de Texas. De allí pasó a la de Columbia, donde se encontró en el laboratorio de Richard Axel, quien por entonces estudiaba el sistema nervioso del caracol marino.

Fue un artículo científico sobre los posibles mecanismos que permitían la detección de olores el que marcó su rumbo como investigadora. Se sabía poco sobre este sentido: el aire pasa por la nariz a los receptores sensoriales de su interior que detectan las moléculas odorantes y transmiten la información cruzando el hueso al lóbulo olfatorio situado en la parte inferior del cerebro. Desde allí, se envían mensajes al lóbulo temporal responsable del almacenamiento de las memorias o a las partes evolutivamente más antiguas del encéfalo, relacionadas con las emociones más básicas: hambre, sexualidad, agresión o huida.

El artículo señalaba que nuestro olfato puede identificar al menos 10.000 sustancias químicas y reacciona de modo muy distinto a compuestos que son casi idénticos a nivel molecular, sin que supiéramos por qué. La pregunta que se hizo la Dra. Buck fue esta, como dice ella misma: «¿Cómo podían los seres humanos y otros mamíferos detectar 10.000 o más sustancias químicas olorosas, y cómo sustancias químicas casi idénticas podrían generar diferentes percepciones de olores? En mi opinión, se trataba de un rompecabezas monumental y un problema de diversidad sin precedentes.» Para descifrarlo, Buck tenía que encontrar los receptores de los odorantes, una clase de moléculas cuya existencia se había propuesto pero que no habían sido encontradas.

Hay que señalar que, para su trabajo, Buck tuvo que aprender y desarrollar multitud de técnicas de identificación y manipulación de genes, entrando en terrenos altísimamente especializados solo para poder emprender la investigación. Su idea era que, dado que los odorantes varían en estructura, debería haber una familia de receptores diversos, pero relacionados entre sí, codificados o generados por una familia de múltiples genes, y estos receptores debían estar relacionados con otros que ya se conocían. Finalmente, esos receptores de odorantes se expresarían de modo selectivo en el epitelio olfativo, donde están las neuronas que detectan los olores, en la parte más alta de la cavidad nasal.

La Dra. Buck tuvo que imaginar y desarrollar nuevos métodos para identificar estos receptores, algo que logró primero trabajando con ratas hasta llegar a lo que llamó «la maravillosa invención de la naturaleza», pues las ratas tenían una familia de multigenes que codificaban o producían más de 1.000 distintos receptores de odorantes.

Se trataba de una familia de genes cuyo tamaño y diversidad, relata Buck, no tenía precedentes y que explicaba de modo satisfactorio cómo los mamíferos pueden detectar los distintos olores de una amplia gama de sustancias químicas. Cada uno de los receptores codificados por esos genes cambia al unirse a un odorante y produce una señal eléctrica que se envía al encéfalo.

La identificación de esta familia de genes fue publicada en 1991 por la Dra. Buck y su jefe de laboratorio, Richard Axel. En 1999, Buck publicó otro estudio en el que describía un complejo sistema en el que cada receptor detecta más de un odorante, y cada uno de estos odorantes puede ser detectado por más de un receptor. Trabajando unidos, envían señales que forman un patrón de odorantes que nuestro cerebro interpreta como aromas específicos.

Así, aunque el ser humano solo puede codificar unos 350 sensores frente a los 1.000 de la rata, puede percibir y reconocer más de 10.000 olores diferentes, del mismo modo en que podemos ver millones de colores con solo dos tipos de sensores de luz en nuestras retinas, en una hazaña de codificación y decodificación asombrosa.

No pasó mucho tiempo para que, en en 2004, el premio Nobel de Medicina o Fisiología se entregara a Richard Axel y Linda Buck por su relevante artículo original de 1991. El primero relacionado con este enigmático sentido.