Los perros, conocidos por su sentido del olfato extraordinariamente agudo, pueden ser entrenados para usar sus sensibles olfateadores para encontrar drogas, bombas, chinches, excursionistas desaparecidos e incluso cáncer. Entre los perros y otros animales que dependen del olfato, al menos un factor que puede darles una ventaja es una lámina de tejido en la cavidad nasal.
En los humanos, este tejido, llamado epitelio olfativo, es una lámina plana única que recubre el techo de la cavidad nasal. En los perros, sin embargo, el epitelio olfativo forma un laberinto complejo, plegándose y enrollándose sobre una serie de protuberancias óseas, llamadas cornetes, que se forman en la cavidad nasal. El epitelio olfativo contiene neuronas especializadas que se unen a las moléculas de olor y envían señales al cerebro que se interpretan como olor. Los perros tienen cientos de millones más de estas neuronas que las personas. Se supone que esta complejidad estructural adicional es responsable de la capacidad superior de los perros para oler. Pero, sorprendentemente, eso nunca se ha demostrado científicamente.
Ahora, investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis han descubierto nuevos detalles sobre cómo se desarrolla el epitelio olfativo. El nuevo conocimiento podría ayudar a los científicos a demostrar que los cornetes y la superficie resultante más grande del epitelio olfativo son una de las razones definitivas por las que los perros huelen tan bien.
“Creemos que el área de la superficie de la lámina es importante en lo bien que huelen los animales y en los tipos de olores que pueden detectar”, dijo David M. Ornitz, MD, PhD , Profesor de Biología del Desarrollo de Alumni Endowed. “Una razón por la que pensamos que esto se debe a las diferencias en la complejidad de estos cornetes. Los animales que pensamos que tienen un gran sentido del olfato tienen sistemas de cornetes realmente complejos”.
El estudio, publicado el 9 de agosto en la revista Developmental Cell, también podría ayudar a responder una pregunta evolutiva de larga data: ¿Cómo se volvió tan enormemente variable el sentido del olfato de los animales? La forma en que estas habilidades llegaron a divergir a lo largo de la historia evolutiva sigue siendo un misterio. Comprender estas señales podría ayudar a los científicos a descubrir cómo los perros desarrollaron un sistema olfativo extraordinario y los humanos terminaron con uno comparativamente atrofiado.
El primer autor, Lu M. Yang, estudiante graduado en el laboratorio de Ornitz, descubrió que una célula madre recién descubierta que los investigadores llamaron células FEP controlan el tamaño del área superficial del epitelio olfativo. Estas células madre también envían una molécula de señalización específica a los cornetes subyacentes, indicándoles que crezcan. La evidencia sugiere que este cruce de señales entre el epitelio y los cornetes regula la escala del sistema olfativo que acaba desarrollándose, resultando en ocasiones en epitelios olfativos con áreas de mayor superficie, como en los perros.
Cuando las células madre no pueden enviar señales correctamente, el crecimiento de los cornetes y el área superficial del epitelio olfativo experimentan un desarrollo detenido. Para estudiar esto en el laboratorio, los ratones con tal retraso en el olfato podrían, en teoría, compararse con ratones típicos para aprender más sobre cómo estas señales gobiernan la complejidad final del sistema olfativo de un animal.
“Antes de nuestro estudio, no sabíamos cómo se expande el epitelio de un pequeño parche de células a una gran lámina que se desarrolla junto con cornetes complejos”, dijo Yang. “Podemos usar esto para ayudar a entender por qué los perros, por ejemplo, tienen tan buen sentido del olfato. Tienen estructuras de cornetes extremadamente complejas, y ahora conocemos algunos de los detalles sobre cómo se desarrollan esas estructuras”.
Este trabajo fue financiado por March of Dimes Foundation; los Institutos Nacionales de Salud (NIH), números de concesión HL111190 y DC012825; el Departamento de Biología del Desarrollo de la Universidad de Washington; el Laboratorio de Neuroimagen Alafi del Centro HOPE, número de subvención NCRR 1S10RR027552; y el Centro de Imágenes Celulares de la Universidad de Washington del Children’s Discovery Institute, números de concesión CDI-CORE-2015-505 y NS086741.
Yang LM, Huh S, Ornitz DM. Los progenitores epiteliales olfativos sensibles a Wnt que expresan FGF20 regulan el crecimiento de cornetes subyacente para optimizar el área superficial. Célula de desarrollo. 9 de agosto de 2018.
Los 1300 médicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington también forman parte del personal médico de los hospitales Barnes-Jewish y St. Louis Children’s . La Facultad de Medicina es líder en investigación médica, enseñanza y atención al paciente, y se encuentra entre las 10 mejores facultades de medicina del país según US News & World Report. A través de sus afiliaciones con los hospitales Barnes-Jewish y St. Louis Children’s, la Escuela de Medicina está vinculada a BJC HealthCare .
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Dr. Martin Passen, a dedicated nutrition educator with a master’s in nutrition education and nearing completion of a clinical nutrition and dietetics master’s. Passionate about sharing valuable information effectively.