Figuras de la Genética: el sentido del olfato

Rubén Megía González

Un día como hoy, aunque en 1947, nació una científica singular. Conocida por sus interesantes investigaciones en relación al sistema olfativo, nuestra figura de la genética ganó el Premio Nobel en Fisiología o Medicina en 2004. ¿Os oléis quién puede ser? ¡Pues claro! Hablo de Linda Diane Brown Buck, bióloga mundialmente conocida por describir cómo cientos de genes en nuestro genoma condicionan nuestro olfato. ¿Quieres saber más? ¡Sigue leyendo!

Una joven y curiosa Linda Diane Brown Buck

El 29 de enero de 1947 nació en Seattle, Estados Unidos, la pequeña Linda Diane Brown Buck. Con ancestros irlandeses por parte de padre y suecos por parte de madre, Linda se crio entre los “inventos” de su padre, quien ejercía como ingeniero eléctrico. Tal y como la misma investigadora explica, el interés de su madre por los puzles y los inventos de su padre fueron la semilla de su futura afinidad por la Ciencia.

Años más tarde y con el apoyo de su familia, en 1975, la joven Buck se graduó en Psicología y Microbiología en la Universidad de Washington, en Seattle. Acto seguido comenzó un doctorado en Inmunología bajo la dirección del Dr. Ellen Vitetta, en el Centro Médico Sudoeste de la Universidad de Texas, en Dallas. En 1980, Linda B. Buck obtuvo finalmente su doctorado.

Investigación post-doctoral y Nobel

Tras el doctorado, Buck comenzó su trabajo postdoctoral en el laboratorio de Benvenuto Pernis, investigador de la Universidad de Columbia, en Nueva York. Fue entonces cuando la joven Linda decidió centrarse en estudiar los mecanismos moleculares que controlan los diferentes sistemas biológicos.

En 1988, Linda B. Buck comenzó su trabajo con el médico estadounidense Richard Axel. Juntos, estudiaron los receptores olfativos y cómo éstos detectan los olores, así como de qué manera se “almacenan” en nuestro cerebro. Tras tres años de investigaciones, Axel y Buck publicaron sus resultados en 1991. En ellos, los dos investigadores describieron un total de casi 1000 genes codificantes de receptores olfativos en ratones. ¡El primer mapa genético del sistema olfativo!

Tras su publicación en 1991, Buck continuó sus investigaciones de forma independiente en la Escuela de Medicina de Harvard, en Boston. Sus trabajos resultaron en dos nuevas publicaciones, en 1993 y 1994, donde Buck describió cómo funcionan las células nerviosas del sistema olfativo, unas células que conectan directamente el epitelio olfativo con el cerebro.

El día 4 de octubre de 2004,  Richard Axel y Linda Diane Brown Buck fueron galardonados con el Premio Nobel en Fisiología o Medicina, por sus descubrimientos sobre el sistema olfativo.

El sistema olfativo

El sentido del olfato es un sentido químico que, a diferencia de los sentidos físicos, detecta sustancias químicas suspendidas en el aire. Su “órgano” receptor es el epitelio olfativo, que se encuentra en el interior de nuestra cavidad nasal.

Tal y como se observa en el esquema, el epitelio olfativo está formado, básicamente, por cuatro tipos de células:

  • Células de soporte: se trata de células con función estructural
  • Células basales: son las células madre del epitelio olfativo. Se encargan de generar nuevas células hijas para reemplazar a las células viejas de este epitelio
  • Células de la glándula de Bowman: células que forman parte de la glándula de Bowman, que secretan unas sustancias que “atrapan” las sustancias olorosas para facilitar la función de las neuronas olfativas.
  • Células sensoriales/neuronas olfativas: Son neuronas que conectan el bulbo olfativo con el interior de la cavidad nasal. 

Las neuronas olfativas son unas neuronas bipolares, es decir, que tienen ramificaciones a uno y otro lado de su núcleo. Por un lado, a través de su dendrita, estas neuronas conectan con el epitelio olfativo, donde detectan directamente las sustancias olorosas mediante receptores específicos. En extremo de sus dendritas, las neuronas olfativas pueden presentar hasta 400 receptores químicos diferentes, con los que detectan las sustancias olorosas. El otro extremo de estas neuronas, el axón, conecta con los bulbos olfativos, que conectan, a su vez, con otras estructuras cerebrales encargadas del reconocimiento de los olores.

Resumiendo de forma sencilla, cuando una sustancia olorosa entra en nuestra cavidad nasal y contacta con nuestro epitelio olfativo, será detectada por las células nerviosas que presenten receptores específicos para esa sustancia. El contacto con los receptores provocará, a fin de término, una excitación de estas neuronas sensoriales, que será transmitida hasta el bulbo olfativo a través de sus exones. Por último, las neuronas del bulbo olfativo enviarán esta “información” en forma de impulsos eléctricos a otras zonas del cerebro, que reconocerán el olor o lo asociarán a ciertos recuerdos entre otras cosas.

Hasta el trabajo de Buck y Axel en 1991, no se había estudiado molecularmente el sistema olfativo. Los estudios, por ese entonces, se centraban más en otros sentidos como la visión o la audición, sentidos típicamente considerados más importantes y relacionados con diferentes enfermedades. Buck y Axel fueron los pioneros que sentaron una base genética sobre el sistema olfativo. ¡Menudos cracks!

 

La vida tras el Premio Nobel

Tras el Premio Nobel en Fisiología o Medicina, Linda Diane Brown Buck ha continuado investigando el sentido del olfato en el Departamento de Fisiología y Biofísica de la Universidad de Washington y en el Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson en Boston. Además, ejerce como profesora en la Universidad de Washington.

 

Enlaces de interés:

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

https://research.fredhutch.org/buck/en/people/linda-buck.html

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