Mappa degli odori: arriva la prima versione e il naso non ha più segreti

Dopo secoli di studi, l’olfatto continua a rivelare aspetti ancora poco chiari. Un team di scienziati ha realizzato la prima “mappa degli odori” in grado di descrivere con precisione l’organizzazione dei recettori olfattivi nel naso, colmando un vuoto importante nella comprensione del funzionamento di questo senso. I risultati, pubblicati sulla rivista Cell, non si limitano a chiarire la biologia del naso: offrono anche indicazioni concrete per lo sviluppo di terapie più efficaci contro la perdita dell’olfatto, tornata particolarmente rilevante nelle cronache legate alla pandemia di Covid.

Secondo Sandeep Datta, professore di Neurobiologia al Blavatnik Institute della Harvard Medical School, l’olfatto ha rappresentato a lungo un’area di ricerca rimasta più “misteriosa” rispetto ad altri sensi. La ragione è legata alla complessità del sistema: la capacità di sentire gli odori è essenziale nella vita quotidiana, contribuisce a riconoscere il contesto ambientale, segnala potenziali pericoli, sostiene il gusto e si collega a emozioni e ricordi. Sul piano scientifico, però, la conoscenza della biologia del naso è rimasta indietro.

mappa degli odori: recettori olfattivi organizzati in strisce

Nel nuovo lavoro, Datta e il team hanno costruito una mappa dettagliata di come sono organizzati nel naso oltre mille tipi di recettori olfattivi. Gli esperimenti condotti sui topi hanno mostrato che i neuroni che esprimono questi recettori possiedono un elevato grado di organizzazione spaziale. Invece di apparire distribuiti in modo casuale, i neuroni formano strisce orizzontali lungo l’asse che va dalla parte superiore del naso a quella inferiore, con la disposizione determinata dal tipo di recettore espresso.

Datta ha spiegato che i risultati “mettono ordine” in un sistema che in precedenza era considerato privo di una struttura definita, cambiando l’interpretazione di come funzioni l’olfatto. La mappa dei recettori nel naso, inoltre, risulta coerente con le mappe presenti nel bulbo olfattivo del cervello, fornendo indizi su come le informazioni passino dal naso al cervello.

come è stata costruita la mappa: dati su milioni di neuroni

sequenziamento a singola cellula e trascrittomica spaziale

Per realizzare la mappa, il team ha combinato due strumenti principali. Le procedure di sequenziamento a singola cellula hanno permesso di individuare quali recettori olfattivi fossero espressi dai neuroni nel naso. La trascrittomica spaziale, invece, ha consentito di stabilire dove tali recettori sono localizzati nel tessuto.

La ricerca ha analizzato circa 5,5 milioni di neuroni in oltre 300 topi, generando un volume di dati considerato estremamente elevato per arrivare a una comprensione strutturale del sistema.

coerenza della mappa tra i topi e somiglianze con altri sensi

La disposizione in strisce orizzontali strette e sovrapposte è risultata coerente in tutti i topi osservati. Questa regolarità è stata messa in relazione con l’organizzazione delle mappe olfattive nel cervello, riportando un parallelismo concettuale con quanto già osservato in vista, udito e tatto, dove esistono sistemi di mappatura che consentono al cervello di interpretare le informazioni sensoriali.

acido retinoico: il gradiente che guida la mappa dei recettori

Lo studio ha anche approfondito come si formi la mappa olfattiva nel naso. L’analisi ha identificato l’acido retinoico come elemento chiave: un gradiente di questa molecola, presente nel naso, guida ciascun neurone a esprimere il tipo corretto di recettore olfattivo in base alla sua posizione spaziale.

Quando l’acido retinoico è stato aggiunto o rimosso, la mappa ha mostrato uno spostamento verso l’alto o verso il basso, confermando il ruolo causale del gradiente nel definire l’organizzazione recettoriale.

riscontri in studi paralleli e domande aperte sulla disposizione delle strisce

In un lavoro separato, condotto dal laboratorio di Catherine Dulac presso Harvard e pubblicato nello stesso numero di Cell, sono stati riportati risultati coerenti con quelli del team di Datta.

Le attività di ricerca proseguono con un focus sul motivo per cui le strisce recettoriali occupano proprio quell’ordine specifico. Parallelamente, il team sta studiando i recettori nei tessuti umani per comprendere fino a che punto la mappa conservi coerenza tra specie differenti. Questa conoscenza mira a rendere più solide le basi per lo sviluppo di trattamenti.

perdita dell’olfatto e nuove terapie: dal sistema basilare al benessere

La mappa non viene presentata solo come scoperta descrittiva, ma anche come risorsa per affrontare un’area terapeutica ancora carente: la perdita dell’olfatto. Datta sottolinea che non si può risolvere il problema degli odori senza comprendere il funzionamento a livello basilare.

Tra le prospettive terapeutiche menzionate emergono le terapie con cellule staminali e le interfacce cervello-computer. L’obiettivo è trattare non solo la percezione degli odori, ma anche le conseguenze associate alla perdita, includendo un aumento del rischio di depressione. L’olfatto viene descritto come un fattore con impatto profondo e pervasivo sulla salute umana: ripristinarlo è collegato non soltanto a sicurezza e piacere, ma anche al benessere psicologico.

personaggi citati

• Sandeep Datta
• Catherine Dulac