Por Ricardo Castilho Garcez, Dpto. de Biologia Celular, Embriologia e Genética – UFSC 

Sentir odores, como aquele cheirinho de café, é tão comum no nosso dia a dia que pode parecer algo simples, mas do ponto de vista biológico é complexo e mal compreendido. Manipulando geneticamente camundongos, de uma forma muito peculiar, pesquisadores da NYU Grossman School of Medicine conseguiram identificar um padrão de ativação de um conjunto de neurônios, responsável pelo reconhecimento de um odor específico. Esse é o primeiro trabalho que associa um determinado circuito neuronal à percepção de um determinado cheiro.

Mas por que isso é tão importante?

Para ficar mais simples de entender, vamos comparar dois sentidos: a visão e o olfato. Agora, imagine um indivíduo entrando em um carro que acabou de sair da fábrica, com aquele cheirinho de novo. Se perguntarmos como ele vê um carro, facilmente ele responderá, tem bancos, roda, pneus, motor etc. Note, a imagem do carro pode ser decomposta em partes, as quais juntas formam a imagem do carro. Nosso cérebro entende bem o que é cada parte, assim como o conjunto delas. No entanto, se perguntarmos por que esse cheiro é de carro novo? Essa decomposição de odores em partes reconhecidas individualmente não é óbvia, pois nosso cérebro, na maioria das vezes toma consciência apenas da informação olfativa já processada.

Nesse trabalho, Edmund Chong, estudante de doutorado da NYU Langone Health, conseguiu identificar um padrão de atividade neuronal responsável pelo processamento de um odor específico. De forma simples, é como se ele tivesse conseguido identificar o grupo de neurônios que “discute” para decidir qual é o odor que o indivíduo está sentindo. Em odores complexos, como o dos bons vinhos, vários grupos de neurônios “conversam” ao mesmo tempo sobre o assunto e o reconhecimento do odor do vinho passa a ser uma decisão coletiva. No entanto, o neurobiologista Dmitry Rinberg, PhD, coordenador da equipe de pesquisa, demonstrou que apesar de cada odor ser processado por pequenos grupos de neurônios, a decisão final não é um consenso entre eles. Algumas formas de processamento prevalecem e/ou anulam outras, criando um padrão ainda mais complexo do que imaginávamos para interpretação dos odores pelo cérebro.

Figura 1: Desenho anatômico representando um corte sagital em uma cabeça humana

Mas o mais legal, no meu ponto de vista, ainda está por vir. Nesse estudo, os pesquisadores utilizaram um sistema que permite ativar e bloquear a produção de proteínas específicas nos neurônios do bulbo olfatório (ver figura 1, para localizar o bulbo olfatório) com uma precisão impressionantemente rápida, um milissegundos (a milésima parte de 1 segundo)! Engenhosamente, eles produziram camundongos transgênicos capazes de produzir proteínas típicas dos neurônios dos olhos, nos neurônios do bulbo olfatório. Nos nossos olhos, a luz é naturalmente capaz de controlar a produção de certas proteínas que ativam ou bloqueiam a função de determinados neurônios da visão. Ao tornar os neurônios de percepção do olfato sensíveis à luz, esses pesquisadores conseguiram ligar e desligar neurônios olfatórios específicos, simplesmente acendendo ou apagando uma luz no focinho dos camundongos. Esse liga e desliga de neurônios olfatórios permitiu aos pesquisadores determinarem quais eram os neurônios mais importantes e em que ordem deveriam ser ativados para a percepção de um determinado odor. Essa técnica se chama optogenética. Esta técnica não é nova, mas é a primeira vez que é utilizada num estudo dessa natureza.

Lembrando, o grupo liderado por Dmitry Rinberg deu um passo importante na compreensão dos mecanismos neuronais responsáveis pelo olfato. Muito ainda tem que ser feito, mas a abordagem optogenética aqui utilizada, com certeza acelerará muito esse campo de pesquisa.

Para saber mais, acesse o artigo original no link abaixo:

• Manipulating synthetic optogenetic odors reveals the coding logic of olfactory perception