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| Manu5, CC BY-SA 4.0, vía Wikimedia Commons |
por Ricki Lewis, PhD
La repentina incapacidad para oler y saborear que conlleva el COVID es
sorprendente y difícil de describir. Tuve la suerte de experimentarla solo
durante unos días.
La anosmia es la pérdida parcial o total de la capacidad olfativa, que también
desvanece la mayor parte del sentido del gusto. La versión COVID es más
profunda que el conocido embotamiento del sentido por la mucosidad de un
resfriado común. Y tiene un origen diferente.
Lo extraño de la anosmia por COVID es que el virus altera la expresión de los
genes en las células nerviosas de la nariz, aunque el virus no pueda entrar
realmente en las células nerviosas (neuronas). Entonces, las células
temporalmente lisiadas no pueden señalar al cerebro que la persona está
inhalando cerca de la orilla del mar o pasando por un vertedero. Comprender la
base del ataque de segunda mano podría aclarar otros efectos desconcertantes
del coronavirus cambiante, quizá incluso el largo COVID.
Unos ingeniosos experimentos han revelado recientemente cómo se produce la
anosmia por COVID. Benjamin R. tenOever y sus colegas de la Facultad de
Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York y de la Universidad de
Columbia informan de su trabajo utilizando hámsteres dorados y las narices de
cadáveres humanos en
Cell.
En primer lugar, un vistazo a cómo funciona el sentido del olfato.
Descifrando el código olfativo
La fuente del sentido del olfato es una mancha de tejido amarillento del
tamaño de una moneda de 25 centavos de dólar en lo alto de la nariz. Consta
de unos 12 millones de células nerviosas, denominadas neuronas sensoriales
olfativas, que anidan dentro de células de revestimiento (el epitelio
olfativo).
De los extremos de cada neurona salen unos cilios en forma de pelo que se
mueven por la cavidad nasal. Cada cilio está repleto de proteínas que
funcionan como receptores olfativos: fijan las moléculas "odorantes" de los
alimentos. Si olfateamos un plato de lasaña, nos inundan los emisarios del
tomate y el orégano, el ajo y el queso.
Cuando las moléculas odorantes se disuelven en la mucosidad que recubre las
proteínas receptoras en la franja de los cilios que emanan de las neuronas
de la nariz, las células nerviosas envían una señal al cerebro, serpenteando
a través de pequeñas aberturas en un hueso. Allí conectan con otras neuronas
de la región del bulbo olfativo. Este, a su vez, envía mensajes a la parte
de la corteza cerebral que interpreta la información como un olor
determinado, y quizás recurre a la memoria o a la emoción de otros centros
cerebrales. En cuestión de segundos, la integración de las señales se
traduce en una "lasaña" en nuestra conciencia.
Pero cómo funciona la señalización era un misterio, hasta 2019.
Cuando escribí la primera edición de mi libro de texto de introducción a la
biología, Life, alrededor de 1990, no sabíamos cómo, exactamente, olíamos.
Así que hice lo que hacen los científicos, e hipoteticé un mecanismo. Esa es
una forma elegante de decir que se trata de un juego de manos:
"Todavía es un misterio cómo el cerebro interpreta el mensaje como un olor y
lo identifica. ¿Cómo, por ejemplo, la miríada de moléculas que estimulan los
receptores olfativos se identifican como sopa de pollo?
Una teoría para explicar cómo un número limitado de receptores puede
detectar un número casi ilimitado de olores es que cada olor estimula un
subconjunto distinto de subtipos de receptores. El cerebro reconoce entonces
la combinación de receptores como un código olfativo. Por ejemplo, quizá
haya 10 tipos de receptores de olores. El plátano podría estimular los
receptores 2, 4 y 7; el ajo los receptores 1, 5 y 9".
Un código combinatorio tiene sentido, porque eso es lo que hace la
naturaleza, y es la base misma de la genética: Tríos de cuatro tipos de
bases de ADN codifican 20 tipos de aminoácidos, que se combinan en nuestros
20.000 tipos de proteínas.
Entonces, ¿cómo se convierten las moléculas esnifadas en un olor tentador?
En 2019, investigadores del Centro de Sentidos Químicos Monell de Filadelfia
identificaron las casi 400
proteínas receptoras
olfativas humanas. El equipo descifró el código del olfato observando los
genes de las personas que no pueden oler determinados olores: la estrategia
clásica en genética de descubrir cómo funciona algo, centrándose en cuando
no lo hace. Estas personas desafortunadas tienen mutaciones que anulan tipos
de receptores individuales. Y como la mutación está presente desde la
concepción, el déficit siempre ha estado ahí para ellos.
La mayoría de nosotros no tenemos mutaciones en los genes de los receptores
olfativos. En cambio, el sentido del olfato cotidiano surge de los patrones
de expresión de los genes, que son transitorios. La transcripción de un gen
en ARN mensajero (ARNm) y la traducción del ARNm en las proteínas receptoras
que se unen a las moléculas de los alimentos cambia con las circunstancias.
Y el nuevo y repugnante virus aniquila la expresión genética que está detrás
de la capacidad olfativa. No se trata de un cambio permanente, como una
mutación, lo que ofrece esperanza a quienes padecen anosmia COVID
persistente.
Explorando las narices de los hámsteres y de los muertos
Los investigadores de la ciudad de Nueva York experimentaron con hámsteres y
con parches de epitelio olfativo de las narices de 23 personas que habían
fallecido por COVID. El hámster es un buen modelo porque depende del sentido
del olfato más que los humanos y es más susceptible a la infección en la
cavidad nasal.
La causa de la anosmia por COVID resulta ser el desencadenamiento viral de
células inmunitarias que se desplazan al epitelio olfativo, donde bombean
citoquinas (como el interferón) que señalan a las neuronas sensoriales
olfativas cercanas. Dominar la respuesta inmunitaria y ponerla en contra del
cuerpo humano parece ser un
rasgo distintivo
del SARS-CoV-2; es la razón por la que los pulmones humanos pueden explotar
de inflamación. El ataque al sentido del olfato es una variación de ese
tema.
La promiscuidad celular del SARS-CoV-2 es aterradora. "El trabajo sugiere
cómo el virus pandémico, que infecta a menos del 1 por ciento de las células
del cuerpo humano, puede causar daños tan graves en tantos órganos", dijo
tenOever.
Los investigadores utilizaron una técnica llamada
transcriptómica espacial
para rastrear qué moléculas de ARNm se producen en qué células de la nariz.
Y descubrieron que, durante la COVID, las neuronas que proporcionan el
olfato no se agotan, sino que su actividad se apaga, normalmente durante
unos días, pero esto varía mucho.
A diferencia de la invención del código olfativo de un plátano, la
transcriptómica espacial revela un caos muy específico dentro del núcleo de
la neurona sensorial olfativa durante la COVID. Suena paradójico, pero no lo
es.
En una célula sana que no está en plena división -lo que no hacen las
neuronas- el ADN no está compactado en cromosomas, sino que consiste en
finas hebras enredadas, llamadas cromatina. Cuando llegan señales químicas
que evocan una función específica, los genes que la llevan a cabo, aunque
formen parte de cromosomas diferentes, se unen en la masa de hilos de
cromatina para que se transcriban juntos. Así que lo que parece un caos está
en realidad bastante coreografiado. Y ese control se rompe durante la COVID.
Los investigadores llaman a esta situación "interrupción de la arquitectura
nuclear". Al igual que un teléfono móvil que no puede recibir mensajes, las
proteínas receptoras de olores que se unen a los alimentos u otras moléculas
olorosas no se fabrican.
Los experimentos realizados en los hámsteres demostraron que lo que activa
el virus es la respuesta inflamatoria inicial del sistema inmunitario. En
concreto, la avalancha de citoquinas cierra la producción de receptores
odorantes y, por tanto, el sentido del olfato. A medida que el baño de
citoquinas continúa, el olfato y el gusto se embotan.
La avalancha de citoquinas explica por qué el propio virus no necesita
unirse a las neuronas sensoriales olfativas para apagar el olfato. En la
mayoría de las personas, los receptores acaban por reconstruirse y el olfato
se recupera por completo en 6 semanas. Las personas con una pérdida
persistente del olfato pueden tener células madre poco funcionales o
agotadas que crean nuevas neuronas sensoriales olfativas, o al menos esa es
una hipótesis. Las células madre de la nariz son uno de los pocos puestos
avanzados del sistema nervioso capaces de regenerar las células
especializadas agotadas.
Para el 90 por ciento de las personas con COVID, el olfato regresa en 6
semanas. Para el 10% restante, los investigadores plantean la hipótesis de
una pausa más profunda en la transcripción de los genes de los receptores de
olores, lo que denominan la alteración sostenida de la arquitectura del
genoma, una "memoria nuclear" para la anosmia persistente y a largo plazo.
¿Es el olfato desvanecido un canario en una mina de carbón?
El descubrimiento de una cromatina desordenada detrás de la anosmia COVID es
coherente con la alteración del olfato como presagio de
otras afecciones neurológicas. Desde la década de 1970, el sentido del olfato disminuido ha sido
reconocido como una parte temprana de las enfermedades de Alzheimer,
Parkinson y Huntington, así como de la esclerosis múltiple.
La anosmia en la COVID es tan común que se tardará en averiguar cuándo es
una señal de peligro. Según tenOever, "si la expresión del gen olfativo cesa
cada vez que el sistema inmunitario responde de determinadas maneras que
interrumpen los contactos intercromosómicos, entonces la pérdida del sentido
del olfato podría actuar como el 'canario en la mina de carbón',
proporcionando cualquier señal temprana de que el virus COVID-19 está
dañando el tejido cerebral antes de que se presenten otros síntomas, y
sugiriendo nuevas formas de tratarlo."
Es agradable volver a disfrutar de una taza de café.
Este artículo fue publicado originalmente en
PLOS
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