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¿Cuál es tu “registro olfativo”? Profundizando en la genética del olfato


Colaboradores: Casey Trimmer y Nicole Greenbaum, Monell Chemical Senses Center, Pennsylvania, EE.UU.

Destinatarios: mayores de 14 años.

Introducción: Sentimos los olores por medio de detectores que están en nuestra nariz llamados ¨receptores del olfato¨. Tenemos más de 400 tipos de detectores en la nariz, que se activan por olores en combinaciones únicas para darnos información acerca de lo que estamos oliendo -lo que es un olor-, cuan fuerte es, y si nos gusta. Esta demostración ilustra cómo la variación innata en nuestros receptores del olfato puede afectar la manera en que funcionan, cambiando nuestra percepción de un olor. Estos fenómenos son similares a la ceguera de color en la visión del color, en donde los cambios genéticos del receptor de la visión resultan en alteraciones perceptuales.

La variación genética es común en la familia de los genes del receptor del olfato. Los cambios genéticos que hacen que un gen no sea funcional (“knock-outs” naturales) son raros en el genoma aunque son comunes en el olfato. En promedio, dos personas diferirán funcionalmente en aproximadamente un ~30% de sus ~400 receptores; es decir, todos tenemos una experiencia del mundo del olfato diferente. Por lo tanto, al igual que cada individuo tiene diferentes huellas digitales, cada individuo tiene un “registro olfativo” que es único para él. Para ilustrar este punto, los participantes en esta demostración huelen una tarjeta con olores e indican si pueden oler y si les gusta lo que huelen. Cuatro olores son generalmente suficientes para discriminar entre los participantes; es decir, las personas tendrán un “registro olfativo” única utilizando sólo cuatro olores. Una vez que los participantes terminan de llenar los cuadrados de sus tarjetas (imagen incluida arriba), éstas se distribuyen de modo que puedan comparar y ver cuán diferentes son las narices de las personas. El empleo de los olores comunes en los alimentos, las bebidas y los productos personales vincula esta variación a la vida real y permite demostrar a las personas cómo esta variación afecta la manera en que interactuamos con el mundo que nos rodea.

Meta(s): Ilustrar que, al igual que las diferencias genéticas afectan nuestra altura y el color de nuestros ojos, estas también pueden influir la manera en que percibimos los olores, incluyendo nuestra capacidad para detectar un olor o cuán fuerte o agradable lo encontramos.

Materiales:

Esta demostración funciona mejor con las moléculas químicas específicas en lugar de artículos que se encuentran en el hogar. Debajo encontraran una lista de ejemplos de los productos más comunes que contienen las moléculas, pero sería mejor comprar los olores puros para maximizar el efecto (véase la NOTA a continuación). Los olores recomendados (y los productos más comúnmente encontrados que contienen las moléculas) incluyen:

1. Beta-ionona tiene el olor característico de las violetas. Para algunos (~ 50%), este olor tiene una cualidad floral muy fuerte, mientras que otros solo perciben una nota débil “dulce” o son totalmente incapaces de olerlo. (Para su información: existe una marcada separación 50%/50%, y, si necesitas una variante simplificada de esta demostración, la puedes hacer empleando sólo este olor - algunos olerán un fuerte olor floral y otros olerán un frasco vacío. No es tan convincente como la tarjeta con los cuatro olores, pero puede ser útil como un ejemplo de la variación genética que conduce a diferencias en la percepción. Beta-ionona es un componente común de los perfumes, los alimentos y las bebidas, como el “Pinot Noir” y varias frutas como las frambuesas y los mangos. La capacidad detectar este olor está relacionada con la variación genética en el receptor del olfato OR5A1. La dilución sugerida del olor puro: 0,2% en aceite de parafina. La beta-ionona se puede encontrar en el aceite esencial de violeta.

2. Guayacol es un olor ahumado que se encuentra en el tocino/panceta, el charqui/cecina, el pescado ahumado, y el whisky de turba. La mayoría de las personas pueden oler guayacol en cierto grado, pero varían en su sensibilidad al mismo. Además, el placer/agrado por el guayacol es inversamente proporcional a la sensibilidad; es decir, cuanto más intensa es la sensibilidad al olor, menos agradable/placentero lo encuentran. Así, mientras que la mayoría dice que si en la columna de “¿Lo hueles?” para guayacol, la gente varía en la columna de “¿Te gusta?”. Este fenómeno está relacionado con la variación genética en el receptor del olfato OR10G4. La dilución sugerida del olor puro: 0,1% en aceite de parafina. El guayacol se puede encontrar en humo líquido.

3. 2-Ethylfenchol tiene una cualidad de tierra. Es característico de los tubérculos como la remolacha, las patatas/papas y el té “oolong“. Las personas varían en su capacidad para detectarlo, siendo aproximadamente un 30% de la población menos sensible o bien completamente incapaces de olerlo (Trimmer et al., 2017). Este fenómeno está relacionado con la variación genética del receptor del olfato OR11A1. La dilución sugerida del olor puro: 0,1% en aceite de parafina. 2-Ethyl fenchol se puede encontrar en el aceite esencial de la remolacha, o en el té “oolong”.

4. Galaxolida es un almizcle sintético. Los almizcles tienen una larga historia de uso, -de miles de años- y se añaden comúnmente a los perfumes con efecto de larga duración. Aproximadamente el 12% de la población es incapaz de detectar el olor a galaxolida (Knaapila et al., 2012), aunque esto no significa que son incapaces de oler otros almizcles. El receptor del olfato asociado con la variación en la percepción de galaxolida no se conoce aún. La dilución sugerida: 10% en aceite de parafina. Galaxolida se puede encontrar en agua de colonia (eau de cologne).

5. Androstenonase percibe como un olor desagradable a sudoración/transpiración y a orina en aproximadamente un 30% de la población. El resto de la población, puede que la encuentre agradable (como la vainilla, la madera de sándalo, o el alcohol) o totalmente inodoro. La variabilidad en la percepción de la androstenona está asociada con la variación genética en un solo receptor del olfato OR7D4. La dilución sugerida de olor puro: 0,1% p/v en aceite de parafina. La androstenona se puede encontrar en el sudor humano.

Utiliza los frascos opacos con un material absorbente ubicado en la base interior de éstos. Añade una pequeña cantidad (aproximadamente 0,5 mililitros) de la dilución del olor o producto en el frasco.

NOTA: como se mencionó anteriormente, si decides no comprar los olores puros, el efecto será de menor impacto. Los participantes que tengan la variación genética que afecta al receptor correspondiente detectarán los productos como el aceite de violeta y el humo líquido de manera diferente, pero, como estos productos son mezclas, serán capaces de oler el producto. En este sentido, es probable que todos marquen la casilla “¿Puedes olerlo?”. Para obtener información sobre cómo comprar los productos químicos descriptos aquí, ponte en contacto info@achems.org incluyendo en el asunto del correo electrónico el texto: “Odor print demo”.

Pasos:
  • Presentar a los participantes un olor a la vez;
  • Evaluar si pueden oler;
  • Si pueden olerlo, les preguntas si les gusta;
  • Comparar los “registros olfativos” de varias personas.
¿Qué aprendimos hoy? La variación innata en nuestros receptores del olfato puede afectar la manera en que funcionan, cambiando nuestra percepción de los olores. En promedio, dos personas diferirán funcionalmente en aproximadamente un 30% de sus 400 receptores; es decir, todo el mundo experimenta el mundo del olfato diferente y tiene un “registro olfativo” que es único para ellos.

Si deseas leer más sobre este tema busca estos trabajos científicos:
Wysocki, C.J., and Gilbert, A. N. (1989). National Geographic Smell Survey. Effects of age are heterogenous. Ann. N. Y. Acad. Sci. 561, 12–28.

Keller, A., Zhuang, H., Chi, Q., Vosshall, L.B., and Matsunami, H. (2007). Genetic variation in a human odorant receptor alters odour perception. Nature 449, 468–472.

Jaeger, S.R., McRae, J.F., Bava, C.M., Beresford, M.K., Hunter, D., Jia, Y., Chheang, S.L., Jin, D., Peng, M., Gamble, J.C., et al. (2013). A Mendelian Trait for Olfactory Sensitivity Affects Odor Experience and Food Selection. Curr. Biol. 1–5.

Mainland, J.D., Keller, A., Li, Y.R., Zhou, T., Trimmer, C., Snyder, L.L., Moberly, A.H., Adipietro, K. a, Liu, W.L.L., Zhuang, H., et al. (2014). The missense of smell: functional variability in the hu-man odorant receptor repertoire. Nat. Neurosci. 17, 114–120.

Trimmer, C., Keller, A., Murphy, N.R., Snyder, L.L., Willer, J.R., Nagai, M., Katsanis, N., Voss-hall, L.B., Matsunami, H., and Mainland, J.D. (2017). Genetic variation across the human olfacto-ry receptor repertoire alters odor perception. bioRxiv, 212431.