¿Tu sentido del olfato puede predecir cuándo morirás?

¿Tu sentido del olfato puede predecir cuándo morirás?

Los investigadores de Salk encuentran una correlación entre la disminución de la capacidad de oler y la vida útil de los gusanos

LA JOLLA–Al medir cómo los gusanos se mueven hacia un olor atractivo similar al de los alimentos, los investigadores del Instituto Salk pudieron predecir si los gusanos vivirían mucho tiempo. El hallazgo, publicado el 22 de septiembre de 2015 en la revista ELIFE, muestra cómo los nematodos (Caenorhabditis elegans) procesan información sobre el medio ambiente y cómo los circuitos en el cerebro cambian a medida que un animal envejece.

“No estamos diciendo que tu capacidad para oler te hará vivir más tiempo”, dice Sreekanth Chalasani, profesor asistente en Salk's Laboratorio de Neurobiología Molecular. "Pero este comportamiento del olor probablemente sea indicativo de algún tipo de fisiología subyacente".

El pequeño C. elegans tiene 12 pares de neuronas especializadas en su cerebro que detectan estímulos en el ambiente. Los científicos habían identificado previamente pares individuales de estas neuronas necesarias para que los animales respondieran a los olores atractivos. Chalasani y sus colegas querían entender todo este proceso con más detalle. En su nuevo trabajo, los investigadores midieron las respuestas de las 24 neuronas como C. elegans estuvo expuesto al benzaldehído, una sustancia química que desprende un agradable olor a almendras. Sorprendentemente, en lugar de los pares individuales que se habían mostrado anteriormente, encontraron que también estaban involucradas neuronas adicionales.

Sreekanth Chalasani, profesor asistente de Salk, midió las respuestas neuronales de los gusanos expuestos a una sustancia química que emite un olor a almendras. Al medir la rapidez con la que los gusanos se movían hacia el olor a comida, los investigadores pudieron predecir si los gusanos vivirían mucho tiempo.

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Imagen: Cortesía del Instituto Salk de Estudios Biológicos

Curiosamente, estas células se dividieron en neuronas primarias y secundarias. Las neuronas primarias mostraron actividad en respuesta al benzaldehído, mientras que las neuronas secundarias respondieron a las señales enviadas por las neuronas primarias. Al tener un circuito neuronal estructurado de esta manera, el equipo plantea la hipótesis de que el gusano puede obtener mejor información sobre la fuerza o concentración de un olor.

"Si tiene varias células diferentes que detectan un estímulo, puede usar la combinación de ellas para obtener información más dinámica", dice Sarah Leinwand, estudiante de posgrado en el laboratorio Chalasani y primera autora del nuevo artículo. "El uso de esta estrategia permite que un animal genere respuestas de comportamiento flexibles a su entorno". Por ejemplo, algunos comportamientos solo podrían desencadenarse cuando un olor es lo suficientemente fuerte como para provocar actividad en combinaciones particulares de neuronas. Los investigadores especulan que otras especies con cerebros más grandes pueden usar circuitos neuronales estructurados de manera similar para representar información sensorial y afinar sus comportamientos.

Como sabían que los gusanos (al igual que otros animales y personas) a menudo comienzan a perder el sentido del olfato con la edad, Chalasani y Leinwand midieron a continuación cómo cambia el circuito compuesto por neuronas primarias y secundarias a medida que C. elegans Se vuelve viejo. Encontraron que, si bien las neuronas primarias no muestran una disminución en la actividad, las neuronas secundarias se vuelven menos activas con la edad. Esto sugiere que la comunicación entre las neuronas podría degradarse a medida que los animales envejecen, dice Chalasani, un fenómeno que también podría ser cierto en otros circuitos neuronales en muchas especies diferentes. Los científicos continuaron mostrando una correlación entre el desempeño deficiente en una prueba basada en el olfato (moviéndose hacia una fuente puntual de benzaldehído), la actividad de las neuronas secundarias y la vida útil del animal. Los animales mayores que tuvieron más éxito en encontrar el olor vivieron alrededor de un 16% más que los animales que fueron menos buenos para moverse hacia el olor.

“Aunque todos estos animales son hermanos y tienen genomas similares, si observas la actividad de las neuronas, el desempeño del comportamiento o la vida útil, existen diferencias significativas”, dice Chalasani. "Quizás eso se deba a que algunos animales tienen una mejor señalización entre las células primarias y secundarias".

Si la señalización entre neuronas termina siendo importante en la forma en que otros organismos, incluidos los humanos, envejecen, entonces manipular el sistema nervioso puede resultar una forma fructífera de minimizar los efectos del envejecimiento o rejuvenecer las funciones cerebrales, dice.

"Quedan muchas preguntas sobre qué cambia exactamente a medida que un animal envejece", dice Leinwand. “Queremos seguir observando qué está cambiando para que algunos animales tengan un mejor funcionamiento del sistema nervioso y vivan más tiempo”.

Otros investigadores del estudio fueron Claire Yang del Instituto Salk, Daphne Bazopoulou y Nikos Chronis de la Universidad de Michigan, y Jagan Srinivasan del Instituto Politécnico de Worcester.

El trabajo y los investigadores involucrados fueron apoyados por la Fundación Rita Allen, Fundación WM Keck, Los Institutos Nacionales de Salud, Recompensas por logros para científicos universitarios y Fundación Nacional de Ciencias.