¿Puede tu sentido del olfato predecir cuándo morirás?

¿Puede tu sentido del olfato predecir cuándo morirás?

Investigadores de Salk encuentran correlación entre la disminución de la capacidad de oler y la esperanza de vida en gusanos

LA JOLLA–Al medir cómo se mueven los gusanos hacia un olor atractivo similar a la comida, los investigadores del Instituto Salk pudieron predecir si los gusanos tendrían una vida larga. El hallazgo, publicado el 22 de septiembre de 2015 en la revista eLife, muestra cómo los nematodos (Caenorhabditis elegansprocesar información sobre el entorno y cómo cambian los circuitos cerebrales a medida que un animal envejece.

“No decimos que tu capacidad de oler te hará vivir más tiempo”, dice Sreekanth Chalasani, profesor asistente en el Salk Laboratorio de Neurobiología Molecular. “Pero este comportamiento olfativo es probable que 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 como necesarios para que los animales respondan a olores atractivos. Chalasani y sus colegas querían comprender todo este proceso con más detalle. En su nuevo trabajo, los investigadores midieron las respuestas de las 24 neuronas a medida que C. elegans fue expuesto a benzaldehído, una sustancia química que desprende un agradable olor similar al de las almendras. Sorprendentemente, a diferencia de los pares individuales que se habían demostrado previamente, descubrieron que también estaban involucradas neuronas adicionales.

Sreekanth Chalasani, un profesor asistente de Salk, midió las respuestas neuronales de gusanos expuestos a un químico que desprende un olor similar al de las almendras. Al medir la velocidad a la que los gusanos se movían hacia el olor similar a la 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 hipotetiza que el gusano puede obtener mejor información sobre la intensidad o concentración de un olor.

“Si tienes múltiples células diferentes que detectan un estímulo, puedes usar la combinación de ellas para obtener información más dinámica”, dice Sarah Leinwand, estudiante de posgrado en el laboratorio de Chalasani y autora principal del nuevo artículo. “Usar esta estrategia permite a un animal generar respuestas de comportamiento flexibles a su entorno”. Por ejemplo, algunos comportamientos solo podían desencadenarse cuando un olor era lo suficientemente fuerte como para causar 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.

Dado que 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 envejece. Si bien las neuronas primarias no muestran una disminución en su actividad, encontraron que las neuronas secundarias se vuelven menos activas con la edad. Esto sugiere que la comunicación entre neuronas podría degradarse a medida que los animales envejecen, dice Chalasani, un fenómeno que también podría ser cierto en otros circuitos neuronales de muchas especies diferentes. Los científicos demostraron además una correlación entre el bajo rendimiento en una prueba basada en el olfato (moverse hacia una fuente puntual de benzaldehído), la actividad de las neuronas secundarias y la esperanza de vida del animal. Los animales mayores que tuvieron más éxito en encontrar el olor vivieron unos 16% más que los animales que fueron menos eficientes al moverse hacia el olor.

“Incluso si todos estos animales son hermanos y tienen genomas similares, si observas la actividad neuronal, el rendimiento conductual o la esperanza de vida, hay diferencias significativas”, dice Chalasani. “Tal vez eso se deba a que algunos animales tienen una mejor señalización entre células primarias y secundarias”.”

Si la señalización entre neuronas resulta ser importante en cómo envejecen otros organismos —incluidos los humanos—, entonces la manipulación del sistema nervioso podría resultar una forma fructífera de minimizar los efectos del envejecimiento o rejuvenecer las funciones cerebrales, afirma.

“Todavía hay muchas preguntas sobre qué es exactamente lo que cambia a medida que un animal envejece”, dice Leinwand. “Queremos seguir investigando qué es lo que cambia y hace que algunos animales tengan sistemas nerviosos que funcionan mejor y vivan más tiempo”.”

Otros investigadores en el 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 Fundación Rita Allen, la Fundación W.M. Keck, la Institutos Nacionales de Salud, Recompensas por logros para científicos universitarios y el Fundación Nacional de Ciencias.