Avances en la caracterización funcional de los receptores olfativos humanos
El receptor de olores OR5K1 está especializado en reconocer las pirazinas tanto en humanos como en animales domésticos
Un equipo de científicos del Instituto Leibniz de Biología de los Sistemas Alimentarios de la Universidad Técnica de Múnich ha descubierto ahora que el receptor de olores OR5K1 está especializado en reconocer las pirazinas tanto en humanos como en animales domésticos. Se trata de sustancias volátiles que contribuyen al olor típico de muchos vegetales o que se forman al calentar los alimentos. Además, las pirazinas también desempeñan un papel como sustancias señalizadoras en la comunicación intra o interespecífica. Los resultados de la nueva investigación contribuyen a una mejor comprensión de los mecanismos moleculares que subyacen a la percepción del olor de los alimentos, así como a la comunicación olfativa.
Laboratorio del Instituto Leibniz de Biología de Sistemas Alimentarios de la Universidad Técnica de Múnich: El Dr. Patrick Marcinek analiza las células con un citómetro de flujo.
C. Schranner / Leibniz-LSB@TUM
La Dra. Franziska Haag (i) y el PD Dr. Dietmar Krautwurst delante del robot de pipeteo y medición de alto rendimiento (TECAN Fluent®). Utilizan el dispositivo para investigar los olores a los que reaccionan los receptores olfativos humanos.
Leibniz-LSB@TUM
La percepción olfativa es crucial para el reconocimiento y la selección de los alimentos, así como para el disfrute al comer. Todo el mundo lo sabe a más tardar cuando ya nada sabe bien debido a una nariz tapada. La percepción de los olores también influye en el comportamiento de muchos animales.
Para el 80 por ciento, el espectro de olores es desconocido
Los genes de los receptores con los que percibimos los olores se conocen desde hace más de 30 años. Sin embargo, a pesar de las intensas investigaciones, aún se desconoce el espectro de olores específico que detecta alrededor del 80 por ciento de los receptores olfativos humanos.
Los nuevos descubrimientos en este campo podrían ayudar a desarrollar "narices artificiales" de base biológica que puedan utilizarse, por ejemplo, para controlar la calidad sensorial y la autenticidad de los alimentos. Además, podrían aportar información sobre las funciones fisiológicas de estos receptores que van más allá de la percepción sensorial de los alimentos.
"En particular, los odorantes como las pirazinas son interesantes en este sentido. Esto se debe a que algunos de ellos, como odorantes clave, dan forma al aroma típico de los alimentos y, al mismo tiempo, desempeñan un papel importante como sustancias señalizadoras volátiles en la comunicación olfativa de los animales. Un buen ejemplo es el de los lobos, que dejan mensajes olfativos en su territorio a través de su orina y lo marcan así", afirma el director del equipo, Dietmar Krautwurst.
Pirazina con doble función
La trimetilpirazina es una de estas sustancias. Se forma durante los procesos de tostado y su aroma recuerda a las patatas asadas, los frutos secos tostados y el cacao. Por ello, es un agente aromatizante muy utilizado en la industria alimentaria. Asimismo, esta sustancia está presente de forma natural en la orina de zorros y lobos y pone en alerta a los ratones en cuanto la huelen.
Sin embargo, hasta ahora se desconocía cuáles son los receptores olfativos humanos que reaccionan a las pirazinas. Por ello, el equipo de investigación utilizó un sistema de ensayo celular establecido en el instituto para investigar las respuestas de más de 600 variantes de receptores humanos a la trimetilpirazina. Como muestran los resultados del estudio, el receptor odorante OR5K1 fue la única de las variantes probadas que reaccionó a la sustancia. Una comprobación del receptor con otros odorantes mostró que reconoce selectivamente otras 18 pirazinas. Para la prueba, el equipo utilizó, entre otros volátiles, 178 odorantes clave que conforman el aroma de los alimentos, incluidas algunas pirazinas.
"Sorprendentemente, esas pirazinas, que activan el receptor de forma más potente, funcionan tanto como odorantes alimentarios como sustancias señalizadoras en el reino animal", informó Franziska Haag, del Instituto Leibniz de Biología de Sistemas Alimentarios de la Universidad Técnica de Múnich, quien, junto con su antiguo colega Patrick Marcinek, desempeñó un papel clave en el estudio. Como también demostraron los resultados del estudio, los receptores olfativos correspondientes (homólogos) de los animales domésticos y de granja, pero también de los ratones, respondieron de forma similar a las pirazinas probadas que el receptor humano. "Por tanto, suponemos que el espectro de reconocimiento del receptor odorante OR5K1 ha evolucionado bajo la influencia de la domesticación", explica Dietmar Krautwurst. Veronika Somoza, directora del Instituto Leibniz, añade: "En el futuro, utilizaremos nuestra amplia y única colección de odorantes y receptores del instituto para descifrar la función de los receptores olfativos humanos."
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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