Harvard cria o primeiro mapa detalhado dos recetores olfativos no nariz

Um mapa olfativo inédito no nariz

Uma equipa de investigadores desenvolveu o primeiro mapa pormenorizado que mostra onde se localizam, no nariz, os recetores olfativos - um avanço que, segundo a Universidade de Harvard (Estados Unidos), poderá abrir caminho a novas terapias para a perda de olfato.

De acordo com um comunicado da Faculdade de Medicina de Harvard, a análise revelou que os neurónios que expressam estes recetores apresentam "têm um elevado grau de organização espacial", dispondo-se em "bandas horizontais com base no tipo de recetor, desde o topo do nariz até à base".

O trabalho, centrado num sentido que pode sinalizar perigos, intensificar o paladar e 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.

Como o nariz e o bolbo olfativo do cérebro se alinham

A partir de experiências com ratinhos, Datta e a sua equipa observaram ainda 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 explicam a organização dos recetores nos olhos, nos ouvidos e na pele, ajudando a compreender como se recolhe e interpreta informação visual, auditiva e tátil. No entanto, como sublinhou Datta, "o olfato tem sido a única exceção; é o sentido que ficou sem mapa durante mais tempo" - em parte por ser mais intricado do que os restantes.

Essa complexidade nota-se no número e na diversidade de recetores: "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". Além disso, "cada tipo de recetor olfativo deteta um subconjunto único de moléculas de odor".

Métodos: sequenciação celular e transcriptómica espacial

Para construir este retrato detalhado, os cientistas 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 cerca de 5,5 milhões de neurónios em mais de 300 ratinhos.

O autor sénior do estudo destacou que, para lá do valor da descoberta em si, o mapa olfativo oferece bases essenciais para responder a um problema clínico com poucas opções terapêuticas disponíveis: a perda de olfato. "Não podemos corrigir o olfato sem compreender como funciona a um nível básico", observou.

Da descoberta dos recetores ao objetivo de criar um mapa olfativo

Os tipos de recetores olfativos começaram a ser identificados em 1991 e, ao longo dos 35 anos seguintes, a comunidade científica procurou esclarecer se existia - e como seria - um mapa olfativo.

Datta estudou diferentes dimensões da olfação, incluindo os mecanismos por detrás da perda de olfato na doença covid-19 e a forma como o cérebro estrutura a informação relativa aos odores. À medida que as ferramentas genéticas se tornaram mais eficazes, ele e os colegas decidiram "revisitar a ideia de construir um mapa olfativo".

A equipa concluiu que este arranjo "altamente organizado" dos recetores se repetia de forma consistente entre ratos e, tal como acontece com a visão, a audição e o tato, espelhava a organização dos mapas de olfato no cérebro.

O papel do ácido retinoico na formação do mapa

Ao explorar de que modo este mapa se estabelece no nariz, os investigadores apontaram o ácido retinoico - uma molécula envolvida no controlo da atividade dos genes - como elemento determinante.

Segundo relataram, "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 "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.

Implicações para terapias da perda de olfato

A equipa procura agora perceber por que motivo as faixas de recetores surgem nesta ordem concreta e está também a estudar recetores olfativos no tecido humano, para avaliar em que medida o mapa olfativo se mantém semelhante entre espécies.

"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", refere o comunicado.

"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.