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- Receptores de Odor/Sistema Olfatório (Dr Jorge Alberto Salton) PDF Imprimir E-mail

A vida e a Pesquisa dos Ganhadores dos Prêmios Nobel em Medicina ou Fisiologia:Richard Axel e Linda B. Buck

O presente trabalho faz parte de uma série de artigos que visam relatar a vida e a pesquisa dos ganhadores dos Prêmios Nobel em Medicina ou Fisiologia. Neste artigo trataremos especificamente de Richard Axel, médico norte-americano, e Linda Buck, imunologista norte-americana, vencedores do Prêmio Nobel em Medicina ou Fisiologia de 2004. Os dois foram responsáveis pela decodificação genética dos receptores de odores e a organização do sistema olfatório. A descoberta permitiu a identificação de cerca de mil genes que permitem ao ser humano a identificação e a memorização de cerca de 10.000 odores diferentes.

Richard Axel e Linda B. Buck trabalharam juntos até o ano de 1991, quando publicaram um artigo de referência que relatava os resultados de suas pesquisas sobre os receptores de odor e a organização do sistema olfatório, suas descobertas foram reconhecidas em 2004 quando os dois compartilharam o Prêmio Nobel de Medicina ou Fisiologia. O Prêmio Nobel é atribuído anualmente pelo Instituto Karolinska da Suécia, visa reconhecer aqueles que se destacam em todas as áreas do conhecimento, prestando serviços à humanidade através de suas importantes descobertas. O prêmio é entregue desde 1901, quando Richard Nobel, um industrial sueco, criou o prêmio como uma forma de reconhecimento ao empenho de todos os cientistas que fizeram descobertas fundamentais ao avanço científico e tecnológico em suas áreas.
Neste artigo aprofundaremos um pouco mais a vida, os métodos e os resultados de pesquisa de Richard Axel e Linda B. Buck. Em uma breve apresentação, compreenderemos a fisiologia do sistema olfatório, através das descobertas dos cientistas ganhadores do Prêmio Nobel em Medicina ou Fisiologia de 2004.


BIOGRAFIA

Richard Axel
Richard Axel nasceu em 2 de julho de 1946 em Nova York, NY, EUA. É o filho mais velho de dois imigrantes poloneses que fugiram de seu país em virtude da invasão nazista. Cresceu nas ruas do Brooklin e começou a trabalhar logo aos onze anos de idade como mensageiro. Ele estudou na Universidade de Columbia, em Nova York, e na Faculdade de Medicina Johns Hopkins, em Baltimore, onde obteve o doutorado em 1970. Atualmente, é professor de bioquímica molecular e patologia na Universidade de Medicina e Cirurgia de Columbia.
Suas primeiras pesquisas foram sobre as técnicas de transferência dos genes nas células, permitindo o estudo in natura da função de um gene. Ele depois ampliou sua área de pesquisa para a neurobiologia, mostrando, sobretudo como o comportamento de um molusco marinho está, em parte, determinado por seus genes.
Nos anos 80, tornou-se um fascinado pelas percepções humanas, então, junto com Linda, iniciou as pesquisas em relação ao sistema olfatório.

Em 1991, os dois publicaram um artigo de referência sobre as descoberta dos receptores olfatórios que permitem ao ser humano reconhecer e memorizar cerca de 10 mil odores. Desde então, têm trabalhado independentemente e esclarecido, em vários estudos elegantes, geralmente paralelos, o sistema olfatórios, do nível molecular até a organização das células.
Membro da Academia de Ciências dos Estados Unidos desde 1983, ele também é pesquisador desde 1994 do Howard Hughes Medical Institute de Columbia, onde dirige seu próprio laboratório, o Axel Lab, sobre o olfato, principal tema de seus trabalhos.
Além do Prêmio Nobel de 2004, Richard recebeu várias outras condecorações, tais como: Concessão Médica Da Pesquisa Da Sociedade Dr. Johns Hopkins em 1969, A Concessão De Eli Lilly em 1983, Concessão das Ciências em Ciências Médicas e Biológicas concedido pele Academia de Ciências de Nova York em 1984, a Concessão de Richard Lounsbery concebido pela Academia Nacional de Ciências, Concessão de Bristol-Myers Squibb pela distinta realização na pesquisa de Neurociência em 1998, A Concessão De Alexander Hamilton pela Universidade De Colômbia em 1999, medalha da medicina pela Academia de Ciências de Nova York em 2001, A concessão internacional da fundação Gairdner em 2003.

 

Linda B. Buck
Linda B. Buck nasceu em 29 de janeiro de 1947 em Seattle, EUA. Sua mãe era uma imigrante sueca e seu pai irlandês.
Graduou-se em Psicologia e Microbiologia na Universidade de Washington, Seattle em 1975. É PhD em Imunologia pela Universidade do Texas desde 1980. Pesquisadora do Centro de Pesquisa sobre o Câncer Fred Hutchinson, de Seattle.
Linda, que também trabalhou em pesquisas sobre o envelhecimento. Fez o mapa genético dos receptores olfatórios, também investigou como os feromônios e os odores são detectados pelo nariz antes de serem transmitidos ao cérebro e junto com Richard Axel, publicou em 1991 o artigo fundamental sobre suas descobertas, o que lhes rendeu o Prêmio Nobel.
É membro desde 2003 da Academia de Ciências dos Estados Unidos, foi professora e pesquisadora da Faculdade de Medicina de Harvard e do Howard Hughes Medical Institute da Universidade de Columbia de Nova York.
Ganhou diversos prêmios, entre eles estão o prêmio Takasago por suas pesquisas sobre o olfato em 1992, o  The Unilever Science Award em 1996 e The Perl/UNC Neuroscience Prize  em 2003,


PESQUISA

O sistema olfatório desempenha papel fundamental na qualidade de vida e principalmente na sobrevivência dos seres vivos. Quando algo nos parece ser bom é, primeiramente, o sistema olfatório que nos permite detectar as qualidade daquilo que para nós é positivo.Um odor original pode provocar memórias distintas de nossa infância ou dos momentos emocionais ? positivos ou do negativo ? mais remotos em nossa vida. Isso nos ajuda, por exemplo, a identificar alimentos deteriorados, cujo cheiro sentimos há muito tempo, mas que quando sentimos o mesmo cheiro futuramente saberemos que aquele alimento está impróprio para a alimentação. Um indivíduo que perdeu o olfato pode ingerir comida deteriorada e não é capaz de identificar sinais de alarme importantes, como o cheiro de um gás ou de fumaça. Por isso a descoberta do funcionamento do sistema olfatório significou um importante avanço para a fisiologia.
O olfato permaneceu como o mais enigmático de nossos sentidos. Os princípios básicos para reconhecer e armazenar aproximadamente 10.000 odores diferentes ainda não havia sido compreendido. Richard Axel e Linda B. Buck decodificaram o código de genes que lhes permitiu esclarecer o funcionamento do sistema olfatório. Identificaram uma família de cerca de 1.000 genes (cerca de 3% de nosso código genético), cada um desses genes corresponde a um receptor olfatório. Esses receptores estão posicionados nas células olfatórias, que ocupam uma pequena área na parte superior do epitélio nasal e detectam as moléculas de odor inaladas. As células olfatórias são neurônios derivados originalmente do sistema nervoso central, em sua parte apical, existem os cílios olfatórios, neles estão as proteínas receptoras de odor. São os cílios que respondem aos odores e estimulam as células olfatórias. Quando um receptor de odor é ativado por uma substância odorosa, um sinal elétrico é originado na célula olfatória e emitido ao cérebro através dos processos nervosos. Cada receptor de odor ativa primeiramente uma proteína G, à qual é acoplado. A proteína G estimula a formação de AMPcíclico (Monofosfato de Adenosina Cíclico). O AMPcíclico ativa um canal iônico de sódio, o qual se abre permitindo a entrada de íons Sódio, dando inicio a um potencial de ação, ativando a célula. Todos os receptores de odor são proteínas relacionadas, mas diferem em determinados detalhes, explicando porque são provocados por moléculas de odor diferentes. Cada receptor consiste em uma corrente de aminoácidos que esta escorada na membrana da célula, e a atravessa sete vezes.
Richard e Linda demonstraram que cada célula possui apenas um gene receptor de odor. Assim há tantas células olfatórias quanto há de receptores de odor. Através do registro dos sinais elétricos emitidos pelas células, e pela sua variação dependendo da substância de odor inalada, provaram que as células reagiam a mais de uma substância.
Os pesquisadores comprovaram a sensibilidade individual das células dos receptores a certos odores específicos. Para isso, isolaram células e esvaziaram seu conteúdo em pipetas, assim podiam identificar qual gene estava presente na célula e assim sua sensibilidade as substâncias.A maioria dos odores são compostos de moléculas múltiplas de odor, e cada molécula odorosa ativa diversos receptores de odor. Isto conduz a um código combinatorial que dá forma a um teste padrão para os odores. Esta é a base para que nossa habilidade reconheça e dê forma a memórias de aproximadamente 10.000 odores diferentes.
A célula olfatória emite seus sinais dos processos nervosos ao bulbo olfatório, o bulbo é formado por aproximadamente 2.000 microrregiões chamadas de Glomérulos. Richard e Linda provaram que as células receptoras que possuem os mesmos genes, emitem seus sinais aos mesmos glomérulos. Nos glomérulos, estão as células mitrais que são as terminações dentriticas responsáveis pela sinapse com as células olfatórias, é através das células mitrais que os sinais de odor são enviados para o sistema nervoso central, onde serão interpretados.

CONCLUSÃO

O sistema olfatório, responsável por um dos sentidos vitais ao homem, permaneceu incógnito até o ano de 1992 quando Richard Axel e Linda Buck publicaram o artigo fundamental descrevendo toda a fisiologia do olfato. Sua descoberta possibilitou o entendimento da captação dos odores e sua interpretação no sistema nervoso central. O Prêmio Nobel em Medicina e Fisiologia de 2004 que lhes foi concedido, reconheceu a real importância da descoberta dos dois pesquisadores norte-americanos e sua grande contribuição para a medicina.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. The Nobel Preize
http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2004
Acesso em: 2007-04-02
Acesso em: 2007-04-06
Acesso em: 2007-04-11
2. Folha de São Paulo On-Line
http://www1.folha.uol.com.br/folha/ciencia/ult306u12498.shtml
http://www1.folha.uol.com.br/folha/ciencia/ult306u12504.shtml
Acesso em: 2007-04-11
3.Instituto Ciência Hoje
http://cienciahoje.uol.com.br/view/1364
Acesso em: 2007-04-11
4.Tratado de Fisiologia Médica/ Guyton e Hall 11.ed.
Capítulo 53 ? Os Sentidos Químicos

Escrito por:
Prof./DR. JORGE ALBERTO SALTON
Médico, psiquiatra clínico e psicoterapeuta.
Especialização e mestrado pela UFRGS,
Professor Titular de Psiquiatria Faculdade de Medicina da UPF.
Membro do conselho consultivo da revista de Psiquiatria do Rio Grande do Sul pertencente a sociedade de Psiquiatria do Rio Grande do Sul.
Escritor, conferencista Já; teve publicado os romances:
Milan Miragem,
Árvores dos Sussuros,
Não busque o perfume em um só coração e
Chá de Garfo.

http://www.salton.med.br

 
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