Desde que comenzó la pandemia de COVID-19, hemos estado mucho más consciente de nuestro sentido del olfato.
Ahora, una nueva investigación muestra que los olores, como los que emanan de frutas maduras o alimentos fermentados, pueden provocar cambios en la forma en que se expresan los genes dentro de las células mucho más allá de la nariz.
Los hallazgos hacen que los científicos se pregunten si, con mucha más investigación, oler compuestos volátiles en el aire podría ser una forma de tratar el cáncer o retardar las enfermedades neurodegenerativas.
Si bien la idea de administrar medicamentos a través de la nariz no es una idea nueva, por supuesto es un gran salto que dar, a partir de experimentos en células, moscas y ratones. También puede haber riesgos imprevistos para la salud asociados con los compuestos probados, por lo que se necesitan más estudios para comprender mejor las consecuencias posteriores de este intrigante descubrimiento.
“Esa exposición a un olor puede alterar directamente [the] La expresión de genes, incluso en tejidos que no tienen receptores de olores, fue una completa sorpresa”, dice Anandasankar Ray, biólogo celular y molecular de la Universidad de California (UC) Riverside y autor principal del estudio.
El equipo expuso moscas de la fruta (Drosophila melanogaster) y ratones a diferentes dosis de diacetilo vapores, durante 5 días. El diacetilo es un compuesto volátil liberado por la levadura en la fermentación de la fruta. Históricamente se utilizó para impartir un aroma parecido a la mantequilla en alimentos como las palomitas de maíz y, a veces, está presente en los cigarrillos electrónicos. También es un subproducto de la elaboración de cerveza.
En células humanas cultivadas en laboratorio, el equipo descubrió que el diacetilo puede actuar como un histona desacetilasa (HDAC) inhibidor. Desencadenó amplios cambios en la expresión genética de moscas y ratones, incluidas las células del cerebro de los animales, los pulmones de los ratones y las antenas de las moscas.
Las HDAC son enzimas que ayudan a envolver mejor el ADN. histonas, por lo que si se inhiben, los genes pueden expresarse más fácilmente. Los inhibidores de HDAC ya se están utilizando como tratamientos para el cáncer de sangre.
En experimentos posteriores, los investigadores descubrieron que los vapores de diacetilo detenían el crecimiento de células de neuroblastoma humano cultivadas en una placa. La exposición también ralentizó la progresión de la neurodegeneración en un modelo de mosca de la enfermedad de Huntington.
“Nuestro hallazgo importante es que algunos compuestos volátiles emitidos por microbios y alimentos pueden alterar los estados epigenéticos en las neuronas y otras células eucariotas”, dijo Ray. dice. “El nuestro es el primer informe sobre volátiles comunes que se comportan de esta manera”.
El equipo estudió los efectos del diacetilo como prueba de concepto, pero dada otra investigación que muestra que la inhalación de diacetilo causa cambios en las células de las vías respiratorias e incluso una enfermedad pulmonar llamada bronquiolitis obliteranteo ‘pulmón de palomitas de maíz’, “este compuesto puede no ser el candidato perfecto para la terapia”, Rays admite.
“Ya estamos trabajando en la identificación de otros volátiles que provocan cambios en la expresión genética”. agrega Ray, quien fundó dos empresas de nueva creación y presentó varias patentes basadas en el trabajo de su equipo.
También existen muchas otras limitaciones para el trabajo. Como un revisor del estudio señalael estudio “no logra proporcionar un análisis exhaustivo de los mecanismos subyacentes” que podrían explicar cómo los olores inducen cambios epigenéticos en células muy alejadas de la nariz.
Si la exposición prolongada o repetida a olores comunes puede tener consecuencias a largo plazo también estaba fuera del alcance de este laboratorio, estudio preclínico. Recuerde, como el dice el dichoes la dosis la que produce el veneno.
“Dada nuestra exposición repetida a sabores y fragancias particulares, los hallazgos descritos aquí resaltan una nueva consideración para evaluar la seguridad de ciertas sustancias químicas volátiles que pueden atravesar la membrana celular”, dijeron los investigadores. nota en su papel.
Quizás una aplicación más práctica de este trabajo sea en la agricultura, ya que las plantas también contienen enzimas HDAC y otras investigaciones han demostrado que exhiben una respuesta fuerte y repentina a los químicos volátiles en el aire.
El estudio ha sido publicado en eVida.