Sistema olfativo: qué es, partes, funciones y receptores del olfato
Descubre el sistema olfativo: partes, funciones y receptores del olfato. Explicación clara sobre anatomía, mecanismos y su papel en la memoria, conducta y salud.
El sistema olfativo es el sistema sensorial utilizado para la olfacción o el sentido del olfato.
La mayoría de los mamíferos y reptiles tienen dos partes en su sistema olfativo.
- Existe un sistema olfativo principal, que detecta las sustancias volátiles transportadas por el aire.
- Existe un sistema secundario o accesorio. El sistema olfativo accesorio detecta estímulos basados en fluidos. Las pruebas de comportamiento indican que, en la mayoría de los casos, los estímulos detectados por el sistema olfativo accesorio son feromonas.
Anatomía y células principales
En el sistema olfativo principal, la detección se realiza en el epitelio olfativo, situado en la parte superior de la cavidad nasal. Este epitelio contiene:
- Neuronas sensoriales olfativas (OSN): células bipolares que expresan los receptores olfativos en sus cilios y generan impulsos nerviosos al detectar odorantes.
- Células sustentaculares: realizan funciones de soporte metabólico y detoxificación para las OSN.
- Células basales: progenitoras que regeneran tanto a las OSN como a las células sustentaculares; la capacidad regenerativa es mayor que en muchas otras neuronas sensoriales.
Las fibras axonales de las OSN atraviesan la lámina cribosa del etmoides y hacen sinapsis en el bulbo olfatorio, donde se organizan en estructuras llamadas glomérulos. Desde el bulbo, la información se transmite por células mitrales y en penacho hacia diversas regiones subcorticales y corticales, entre ellas el córtex piriforme, la amígdala medial y el córtex entorrinal.
Vías y procesamiento central
El sistema olfativo tiene una vía relativamente directa hacia estructuras límbicas, lo que explica su fuerte relación con la memoria y la emoción. A diferencia de muchos otros sentidos, la información olfatoria no pasa por el tálamo antes de alcanzar el córtex olfatorio primario. El córtex piriforme se asocia con la identificación de olores; la amígdala interviene en respuestas emocionales y sociales (por ejemplo, en el apareamiento y el reconocimiento de congéneres); y el córtex entorrinal conecta los olores con recuerdos episódicos.
Receptores y señalización molecular
Los receptores olfativos principales (OR) son proteínas de membrana que pertenecen a la familia de los receptores acoplados a proteína G (GPCR). Cada neurona sensorial olfativa suele expresar un solo tipo de receptor olfativo (un solo gen receptor), y las neuronas que expresan el mismo receptor convergen en los mismos glomérulos del bulbo olfatorio. Esto permite un código combinatorio: un odorante puede activar varios receptores en distintos grados, y la combinación de receptores activados determina la percepción del olor.
El mecanismo básico de transducción incluye la activación de la G-proteína específica (Golf), incremento de AMP cíclico (cAMP), apertura de canales catiónicos dependientes de nucleótidos cíclicos y despolarización de la neurona sensorial. También participan canales de Cl- dependientes de Ca2+ que amplifican la señal.
Además de los OR clásicos, existen otras familias de receptores implicadas en la detección química olfatoria:
- TAARs (receptores asociados a aminas traza): detectan aminas y pueden estar implicados en respuestas innatas a olores sociales o peligrosos.
- Receptores vomeronasales (V1R, V2R): presentes en el órgano vomeronasal (VNO) de muchos vertebrados y especializados en detectar feromonas y señales químicas no volátiles.
Sistema accesoria (órgano vomeronasal)
El sistema olfativo accesorio, centrado en el órgano vomeronasal (VNO), detecta muchas señales no volátiles disueltas en fluidos (orina, secreciones). En muchos mamíferos el VNO transmite información social y reproductiva a través de receptores V1R y V2R. En humanos adultos la presencia y funcionalidad del VNO es controvertida y, en general, se considera que su papel es mucho menor o inexistente en comparación con otros mamíferos.
Funciones
- Identificación y discriminación de innumerables sustancias odorantes.
- Intervención en la percepción del sabor (la retronasalización de olores es clave para la experiencia gustativa).
- Detección de peligros (humo, alimentos en mal estado, fugas químicas).
- Comunicación social y sexual mediante feromonas (especialmente en especies con VNO funcional).
- Vínculo con la memoria y emoción: olores que evocan recuerdos vívidos o respuestas emocionales inmediatas.
Trastornos olfatorios y evaluación clínica
Entre los trastornos más comunes figuran:
- Anosmia: pérdida total del olfato.
- Hiposmia: disminución de la sensibilidad olfativa.
- Parosmia y fantosmia: distorsiones o percepciones olfativas sin estímulo externo.
Las causas pueden ser infecciosas (incluyendo infecciones virales respiratorias; la infección por SARS-CoV-2 produce con frecuencia pérdida del olfato), traumatismos craneoencefálicos, enfermedades nasales sinusal o pólipos, exposiciones tóxicas, o enfermedades neurodegenerativas (Parkinson, Alzheimer). Para su evaluación se usan pruebas como el UPSIT (University of Pennsylvania Smell Identification Test) o los Sniffin' Sticks, y el tratamiento puede incluir manejo de la causa subyacente y entrenamiento olfativo, una intervención no invasiva con evidencia de beneficio en algunos casos.
Investigación y genética
La importancia del sistema olfativo en la biología sensory quedó de relieve con los trabajos de Linda B. Buck y Richard Axel, quienes recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 2004 por sus descubrimientos sobre los receptores olfatorios y la organización del sistema olfativo. Analizando el ADN de las ratas, calcularon que había unos mil genes diferentes de receptores olfativos en el genoma de los mamíferos. Desde entonces se ha comprobado que el número de genes de receptores olfativos varía entre especies: los roedores tienen cerca de 1.000 genes funcionales de OR, mientras que en humanos hay aproximadamente 400 genes funcionales y un número importante de pseudogenes, lo que refleja diferencias en la dependencia de la olfacción entre especies.
Aspectos evolutivos y comparativos
La estructura y la importancia relativa del sistema olfativo varían ampliamente entre vertebrados: en muchos mamíferos y reptiles es un sentido crítico para la supervivencia y la reproducción; en primates superiores, incluido el humano, la visión adquiere prioridad y el sistema olfativo es comparativamente menos dominante, aunque sigue desempeñando funciones esenciales.
En resumen, el sistema olfativo es un sistema sensorial complejo y altamente especializado que transforma señales químicas en impulsos nerviosos y las integra con áreas cerebrales relacionadas con la emoción y la memoria. Su estudio continúa aportando claves sobre percepción, comportamiento social y bases genéticas de la detección química.
Posición de la mígdala en cada hemisferio del cerebro humano
Daño
Los daños en el sistema olfativo pueden deberse a lesiones cerebrales, cáncer o gases tóxicos. El daño suele medirse cuando los médicos dan al paciente algo para oler y hacen que intente adivinar lo que es.
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Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es el sistema olfativo?
R: El sistema olfativo es el sistema sensorial utilizado para la olfacción o el sentido del olfato.
P: ¿Cuántas partes tiene el sistema olfativo de la mayoría de los mamíferos y reptiles?
R: La mayoría de los mamíferos y reptiles tienen dos partes en su sistema olfativo, un sistema olfativo principal que detecta las sustancias volátiles transportadas por el aire y un sistema olfativo secundario o accesorio que percibe los estímulos basados en fluidos.
P: ¿Qué tipo de estímulos suele detectar el sistema olfativo accesorio?
R: Las pruebas conductuales indican que, la mayoría de las veces, los estímulos detectados por el sistema olfativo accesorio son feromonas.
P: ¿Cómo funcionan los sentidos quimiosensoriales como el gusto y el olfato?
R: Los sentidos quimiosensoriales como el gusto y el olfato transforman las señales químicas en impulsos nerviosos, que se traducen en percepciones en el cerebro.
P: ¿Qué parte del cerebro se ocupa de la olfacción?
R: La parte del cerebro que se ocupa de la olfacción se llama rinencéfalo, una parte pequeña en los humanos pero mucho más importante en otros vertebrados.
P: ¿Quién ganó el Premio Nobel por sus trabajos sobre el sistema olfativo?
R: Linda B. Buck y Richard Axel ganaron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 2004 por sus trabajos sobre el Sistema Olfativo.
P: Según las investigaciones de Buck y Axel, ¿cuántos genes de receptores olfativos se calcula que hay en el genoma de los mamíferos?
R: Analizando el ADN de las ratas, estimaron que había unos mil genes diferentes para los Receptores Olfativos en el genoma de los mamíferos.
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