Linda B. Buck, la bióloga del olfato en la ciencia moderna

Linda B. Buck estaba fascinada con una pregunta aparentemente simple: ¿cómo funciona nuestro sentido del olfato? En mitad de su carrera científica, comenzó a buscar la respuesta y no paró hasta conseguirlo. Siguió paso a paso el proceso olfativo hasta conseguir explicar aquello que nos hace humanos: nuestras percepciones, preferencias y recuerdos.

Junto con Richard Axel, Linda Buck descubrió cómo cientos de genes en nuestro ADN codifican los sensores de olor ubicados en las neuronas sensoriales olfativas de la nariz y cómo nos ayudan a disfrutar y distinguir, por ejemplo, todos los olores de una deliciosa paella o nos alertan de un peligro.

El inicio de Linda B. Buck

Linda Buck nació en Seattle, en Estados Unidos, en 1947. Su madre era ama de casa y le encantaban los crucigramas. Su padre era ingeniero eléctrico y siempre estaba inventando cosas. De niña, Linda Buck era muy curiosa y, aunque no sabía qué quería ser de mayor, tenía claro que quería dedicarse a algo que ayudase a las personas.

Empezó su carrera científica dando saltos entre todas aquellas áreas de estudio que le interesaban. Primero, estudió psicología y microbiología y, después de su tesis en inmunología, se trasladó al laboratorio de Richard Axel en la Universidad de Columbia (EE.UU) para iniciarse en la biología molecular y la neurociencia.

Fue allí donde leyó un artículo científico que analizaba los posibles mecanismos de la detección de los olores. Esta fue la primera vez que Linda pensó en el olfato y quedó fascinada.

Comienzo de su increible y dura investigación

¿Cómo podrían los humanos y otros mamíferos detectar 10.000 o más sustancias químicas olorosas?, y ¿cómo podrían unas sustancias químicas casi idénticas generar percepciones de olores diferentes? Por ejemplo, el acetato de hexilo y el acetato de heptilo difieren en su estructura en un solo átomo de carbono, pero el acetato de hexilo huele a plátano, mientras que el acetato de heptilo huele a pera.

Hasta el momento, solo se sabía que los olores despolarizan y, por lo tanto, activan las neuronas sensoriales olfativas en la nariz, pero el funcionamiento genético del olfato se trataba de un rompecabezas monumental que Linda no pudo resistir intentar resolver; por lo que decidió empezar por cómo se detectan inicialmente los olores en la nariz, lo que significó encontrar receptores de olores, una clase de moléculas que se había propuesto que existieran, pero que todavía no se habían encontrado.

Experimento detallado de Linda B. Buck

Decidió aprovechar una técnica recién inventada, la reacción en cadena de la polimerasa o PCR, y modificarla para analizar las proteínas que ella intuía que debían estar presentes en la nariz para detectar los distintos olores. Un sábado por la tarde, Linda estaba en casa analizando las proteínas que había detectado y se quedó maravillada al descubrir que cada uno de estos genes codifican un olor diferente y que había miles de receptores químicos.

Hoy sabemos que el 80% de lo que pensamos que es el “sabor” de las cosas es, en realidad, olor. Por eso, un resfriado que bloquea la capacidad de oler, también, hace que la comida deje de tener sabor.

La manera en que experimentamos nuestros sentidos principales se reduce a una cosa: las células sensoriales que convierten a impulsos eléctricos y, a su vez, trasladan al sistema nervioso estímulos químicos, electromagnéticos y mecánicos que luego serán interpretados; como el olor a ropa limpia, el sabor de la pasta de dientes o la picadura de un mosquito.

Este proceso se llama transducción y cada sentido lo realiza de una manera diferente. La visión funciona con fotorreceptores (células que detectan ondas de luz; el tacto, el oído y el equilibrio utilizan mecanorreceptores) que detectan ondas de sonido o presión.

Resultado final de Linda B. Buck con Richard Axel

El gusto y el olfato utilizan receptores químicos que detectan moléculas, moléculas volátiles que se desprenden y transportan en el aire. Por esto es que el olfato y el gusto son tan importantes que están plenamente desarrollados desde el momento del nacimiento, lo que permite que un bebé pueda oler la leche de su madre a varios metros de distancia y, además diferenciarla de la de otras mujeres.

Moléculas de olor, como por ejemplo, pedacitos de la grasa y las proteínas de la comida, se aspiran por la nariz y buena parte de ellas quedan atrapadas en los pelos y una gran parte logran alcanzar el techo de la cavidad nasal y llegan al epitelio olfativo. Estas entrarán en contacto con miles de neuronas sensoriales olfativas, donde se enlazaran a los receptores olfativos que dispararán esas señales eléctricas que viajarán hacia el bulbo olfatorio en el cerebro.

Lo alucinante es que cada neurona olfatoria tiene receptores para un tipo de olor concreto. Es decir, el que puede detectar el safranal (molécula del olor del azafrán) de la paella de tu abuela no es el mismo que detecta el olor del pollo o las habas que se han echado al arroz.

¿Qué sucede en el cerebro?

No obstante, los olores nunca llegan aislados. Ese apetecible plato de paella, las personas con las que compartes la comida, las plantas y todo a tu alrededor, están conformados de notas moleculares individuales. Notas que las neuronas sensoriales pueden percibir, y traducir, en el cerebro una sinfonía de olores, despertando, asimismo, dos tipos de sensaciones:

En primer lugar, en la corteza frontal, se identificarán el azafrán, el pollo y el socarrat del arroz si se nos ha ido la mano con el fuego.

Por otra parte, el sistema límbico interpretará la parte más emocional de esos olores, la que nos transportará a un típico domingo de paella con la familia o, por el contrario, nos hará ponernos en alerta si el olor a quemado indica que debemos ir cogiendo el extintor.

Ahora entendemos el olfato gracias a Linda B. Buck

40 millones de neuronas sensoriales olfativas nos ayudan a distinguir unos 10.000 olores diferentes que nuestro cerebro interpreta de forma muy curiosa. Por ejemplo, hay gente a la que no le gusta el queso porque los ácidos metil y etil octanoico en el sudor de la axila humana son las mismas moléculas que aromatizan las carnes de cabra y oveja y sus leches, quesos y lanas.

O, también, podemos oler a mantequilla antes de echarla a las palomitas porque, cuando el maíz se cocina rápidamente en el microondas o en una sartén con aceite, emite ácido sulfhídrico y sulfuro de dimetilo, compuestos que estimulan olores parecidos a la mantequilla.

Linda B. Buck en la actualidad

Muchas veces, la investigación científica consiste en dar muy pequeños pasos, y en toda una carrera dedicada a la ciencia, quizás se consiga añadir un solo ladrillo al gran edificio del conocimiento. Pero Linda Buck no quería eso.

Ella quería dar un gran paso, desvelar por completo el funcionamiento de la percepción del olor. Ella dice que los mecanismos de la fisiología humana son siempre más elegantes que las explicaciones que nosotros podamos imaginar.

En definitiva, Linda Buck consiguió, con perseverancia y las herramientas de la ciencia, dar una explicación muy elegante de aquello que nos hace disfrutar de este mundo lleno de fragancias que estimulan nuestros sentidos.

En 1991, Linda Buck y Richard Axel publicaron la identificación de los receptores del olor. Este trabajo les valdría el premio Nobel de Fisiología o Medicina en 2004. Después, Linda siguió trabajando para entender cómo las señales de estos receptores se organizan en el cerebro para generar distintas percepciones olfativas.

Por Laura Marroquí Esclapes, profesora de Fisiología de la UMH.

Para más artículos así, revisa nuestra sección de Mujeres y Ciencia.