Harvard cria o primeiro mapa detalhado dos recetores olfativos no nariz

Um mapa olfativo de alta resolução no nariz

Uma equipa de cientistas da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, conseguiu traçar o primeiro mapa detalhado dos recetores olfativos no nariz, um avanço que pode vir a apoiar o desenvolvimento de terapias para a perda de olfato. Num comunicado, a Faculdade de Medicina de Harvard explica que os investigadores observaram que os neurónios que expressam estes recetores “têm um elevado grau de organização espacial”, formando “bandas horizontais com base no tipo de recetor, desde o topo do nariz até à base”.

Este trabalho, centrado num sentido que ajuda a identificar potenciais perigos, reforça o paladar e pode desencadear emoções e memórias, foi publicado na revista científica “Cell”. “Os nossos resultados trazem ordem a um sistema que antes se pensava ser desordenado, o que muda conceptualmente a forma como pensamos que funciona”, afirmou Sandeep Robert Datta, professor de neurobiologia no Instituto Blavatnik da Faculdade de Medicina de Harvard e autor sénior do estudo, citado no comunicado.

Do nariz ao cérebro: correspondência com o bolbo olfativo

Ao estudar ratinhos, Datta e a sua equipa concluíram também que “o mapa de recetores no nariz corresponde aos mapas olfativos no bolbo olfativo do cérebro, fornecendo pistas sobre a forma como a informação se move do nariz para o cérebro”.

Há décadas que existem mapas que descrevem a organização de recetores nos olhos, nos ouvidos e na pele - sistemas que sustentam a interpretação da informação visual, auditiva e tátil. Ainda assim, como assinalou Datta, “o olfato tem sido a única exceção; é o sentido que ficou sem mapa durante mais tempo”, em parte por ser mais intrincado do que os restantes.

Porque é que o olfato é mais complexo

Essa complexidade vê-se, por exemplo, na escala e diversidade do sistema olfativo: “Os ratos, por exemplo, possuem cerca de 20 milhões de neurónios olfativos que expressam mais de mil tipos de recetores olfativos, em comparação com apenas três tipos principais de recetores visuais para a visão das cores” e “cada tipo de recetor olfativo deteta um subconjunto único de moléculas de odor”.

Metodologia do estudo e dimensão da análise

Para chegar a este nível de detalhe, os investigadores recorreram a uma combinação de sequenciação de células individuais e transcriptómica espacial - uma tecnologia avançada que permite mapear a expressão genética diretamente em cortes de tecido, mantendo a posição original das células. Com esta abordagem, analisaram aproximadamente 5,5 milhões de neurónios em mais de 300 ratinhos.

Datta destacou que, para além de ser uma descoberta relevante por si só, este mapa fornece uma base essencial para orientar intervenções numa área onde as opções continuam limitadas. “Não podemos corrigir o olfato sem compreender como funciona a um nível básico”, observou.

Do início da identificação de recetores ao regresso ao “mapa olfativo”

Os cientistas começaram a identificar tipos de recetores olfativos em 1991 e, ao longo dos 35 anos seguintes, procuraram perceber se existiria um mapa olfativo.

Entretanto, Datta estudou diferentes dimensões da olfação - incluindo o que pode levar à perda de olfato na doença covid-19 e de que forma o cérebro estrutura a informação associada aos odores. À medida que as ferramentas genéticas se tornaram mais eficazes, o investigador e os seus colegas decidiram “revisitar a ideia de construir um mapa olfativo”.

Os resultados mostraram que este mapa de recetores, descrito como “altamente organizado”, é consistente entre ratos e reproduz a organização dos mapas de olfato no cérebro, à semelhança do que já se observa para visão, audição e tato.

Ácido retinoico: o fator-chave na formação do mapa

Ao explorarem como este mapa se estabelece no nariz, os cientistas apontaram o ácido retinoico - uma molécula que contribui para regular a atividade genética - como elemento determinante.

Segundo observaram, “um gradiente de ácido retinoico no nariz guiava cada neurónio a expressar o tipo correto de recetor de olfato com base na sua localização espacial” e que “adicionar ou remover ácido retinoico fazia com que o mapa de recetores se deslocasse para cima ou para baixo”.

“Mostrámos que o desenvolvimento pode alcançar este feito de organizar mil recetores de olfato diferentes num mapa incrivelmente preciso e consistente entre os animais”, disse Datta.

A equipa procura agora compreender por que motivo as faixas de recetores surgem nessa ordem específica e está também a examinar os recetores olfativos no tecido humano, com o objetivo de perceber em que medida o mapa olfativo se mantém coerente entre espécies.

De acordo com o comunicado, “Este conhecimento irá orientar os esforços para desenvolver tratamentos - como terapias com células estaminais ou interfaces cérebro-computador - para a perda de olfato e as suas consequências, que incluem um risco acrescido de depressão”.

“O olfato tem um efeito realmente profundo e abrangente na saúde humana, pelo que a sua restauração não é apenas para o prazer e a segurança, mas também para o bem-estar psicológico”, salientou Datta.