martes, julio 10, 2012



9.2 Transducción olfativa


La anatomía del sistema olfatorio es bastante parecida en todos los vertebrados. La parte de la nariz, exterior, sólo sirve para recibir y canalizar el aire que contiene las moléculas olorosas. La percepción se inicia en los receptores que se encuentran en la parte profunda de la cavidad nasal. 



Las  células  receptoras  olfatorias  se  encuentran  en  una  fina  lámina  que  constituye  el  epitelio olfatorio.  Las  células  receptoras  son  células  nerviosas  bipolares,  procedentes  originalmente  del SNC.  Se  diferencian  durante  la  vida  fetal  a  partir  de  células  basales  precursoras  y  este  proceso continúa durante toda la vida adulta. Las células en desarrollo envían sus dendritas desde el soma hasta la superficie epitelial (recubierta de mucus) y sus axones (finos y amielínicos) hacia el bulbo olfatorio,  localizado  en  la  parte  inferior  del  lóbulo  frontal  cerebral.  Después  de  60  días  de  vida media,  degeneran  y  son  fagocitadas.  Las  células  receptoras  olfativas  son  las  únicas  neuronas conocidas que sufren un recambio continuo a lo largo de la vida adulta.

Estimulación de las células olfatorias.

Los  cilios  de  las  células  receptoras  de  la  cavidad  nasal  son  el  lugar  donde  se  produce  la transducción olfatoria. Los receptores olfatorios están acoplados a proteínas G de membrana. La transducción  incluye  normalmente  al  enzima  adenilato  ciclasa,  que  cuando  es  activado  por  la proteína G  produce  un incremento en la  concentración intracelular  de AMPc. Dicho incremento abre canales catiónicos selectivos, despolarizando la célula receptora. Otras vías de transducción parecen utilizar el inositol trifosfato (IP3) como segundo mensajero con la consiguiente entrada de iones Ca+2 en las neuronas olfatorias. Los potenciales de acción generados son transportados a lo largo de los axones hasta el bulbo olfatorio del cerebro.



Se ha identificado una gran familia de proteínas (más de 1000) que se expresan sólo en las células receptoras olfatorias. Cada célula receptora individual expresa sólo una, o muy pocas, de estas proteínas, lo que les confiere una gran especificidad de estímulo. En el bulbo olfatorio, los axones  procedentes  de  células  receptoras  que  expresan  una  proteína  receptora  particular establecen  sinapsis en una, o muy pocas, agrupaciones de neuronas denominadas glomérulo. A pesar  de  que  un  glomérulo  dado  recibe  información  de  aproximadamente  dos  mil  células olfatorias diferentes, cada una de estas células contiene el mismo tipo de molécula receptora. Así, hay tantos tipos de glomérulos como tipos de moléculas receptoras. Además, la localización de los tipos  particulares  de  glomérulos  (definidos  por  el  tipo  de  receptor  que  les  envía  información) parece ser la misma en cada uno de los bulbos olfatorios de un animal determinado e incluso sería el mismo de un animal a otro.

 

La  respuesta  es  que  un  olor  particular  se  une  a  más  de  un  receptor.  Más  aún,  se  une  a algunos  de  estos  receptores  mejor  que  a  otros.  Así,  debido  a  que  un  glomérulo  dado  recibe información  de  un  solo  tipo  de  receptor,  olores  diferentes  producen patrones  de  actividad distintos  en  los  diversos  glomérulos.  El  reconocimiento  de  un  olor  particular  es,  pues,  una cuestión  de  reconocimiento  de  un  patrón  de  actividad  concreto  en  los  glomérulos.  El reconocimiento químico se transforma en un reconocimiento espacial. 



Transmisión de la señal



Para que los olores, los cuales poseen pequeño tamaño y características hidrofóbicas, puedan interactuar con su receptor, ellos tienen que atravesar la barrera de moco que recubre el epitelio olfatorio. Se ha descubierto un número de proteínas en este epitelio que han sido denominadas proteínas enlazadoras de olores (OBPs), cuyo papel no ha sido totalmente clarificado. Las OBPs son miembros de la superfamilia de proteínas llamadas lipocalinas y se postula que son capaces de enlazarse lipofílicamente a los olores en la interfase acuosa/lipídica del moco, incrementando así su concentración y facilitando su movilización desde las capas de moco hasta los ORs en las NSOs (56) (Fig. 5). También se ha sugerido que las OBPs actúan como una especie de filtro para prevenir que cantidades excesivas de  olores alcancen al receptor y se produzca una sobresaturación. Adicionalmente, las OBPs podrían participar activamente en interacciones con la propia molécula de la proteína receptora. Esto ciertamente podría ser una posibilidad en el caso de la clase de receptores vomeronasales V2R (12), los cuales poseen un dominio  N-terminal, extracelular, muy largo que podría interactuar con proteínas voluminosas enlazadoras de ligandos como las OBPs. Una vez que el receptor ha enlazado su molécula de olor, se inicia una cascada de eventos que transforman la energía química de enlazamiento en una señal neuronal, o sea, en un cambio en el potencial de membrana de la NSO.

Referencias:

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