Las conductas inducidas por los olores

Hasta la fecha no se conocían en profundidad los mecanismos neurales y genéticos que intervienen en los comportamientos provocados por estímulos olfativos. Las propiedades neuroanatómicas y funcionales de la mosca de la fruta —Drosophila melanogaster— son similares, aunque menos complejas, a las de los mamíferos, lo que la convierte en un organismo modelo de estudio. Los investigadores participantes en el proyecto financiado con fondos europeos OLFACTORYIGLURS (Olfactory perception in Drosophila: analysis of a novel iGluR-related family of odorant receptors) estudiaron los comportamientos inducidos por el olfato en esta mosca.

Los receptores olfativos de Drosophila, denominados receptores ionotrópicos (iR), son semejantes en su estructura a los receptores ionotrópicos de glutamato (iGluR) propios de los sistemas nerviosos de los vertebrados. Los científicos estudiaron los iR para esclarecer la función y la evolución de los receptores olfativos, así como la representación cerebral de los estímulos sensoriales.

Un estudio exhaustivo de la genómica evolutiva y la expresión in situ reveló dos subfamilias de iR pertenecientes al sistema olfativo de los protóstomos. Esta línea evolutiva incluye a los artrópodos, los nemátodos y los moluscos. Los iR antenales son propios de los insectos, mientras que los iR divergentes son distintos en cada especie y se expresan en neuronas gustativas periféricas y centrales, lo que apunta a una función gustativa.

Los investigadores destinaron importantes esfuerzos a definir la arquitectura molecular de los iR y sus circuitos neurales, para lo que emplearon grabaciones electrofisiológicas e imágenes a nivel celular. Los experimentos realizados arrojaron nuevos datos sobre la arquitectura de los iR periféricos y sus funciones. Los iR ofrecen muchas e interesantes aplicaciones prácticas, tales como el diseño de quimiorreceptores a medida.

Gracias a los estudios sobre los circuitos neurales de los iR el equipo caracterizó los procesos de detección de estímulos químicos de estos receptores y los correspondientes patrones espaciotemporales de la actividad neural del cerebro. Ello a su vez permitió comparar las propiedades de los sistemas quimiosensoriales de los iR con los de otros receptores de tal naturaleza y ampliar la información sobre el desarrollo y las funciones de los iR. La manipulación de vías sensoriales específicas de los iR reveló los mecanismos conductuales de base olfativa.

Los hallazgos de esta iniciativa pueden aplicarse al control de plagas a través de la modulación olfativa del comportamiento, así como a la detección de contaminantes y el diagnóstico clínico. La labor de los socios es de interés para la comunidad de ecólogos químicos y neurocientíficos, así como para los expertos en biología evolutiva y los científicos dedicados a la investigación biomédica.