Funções do muco olfativo humano e idade

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 971 (2023) Citar este artigo

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Os odores são detectados por neurônios sensoriais olfativos, que são cobertos por muco olfativo. Apesar da existência de estudos sobre o muco olfatório, seus constituintes, funções e variabilidade interindividual permanecem pouco compreendidos. Aqui, descrevemos um estudo humano que combinou a coleta de muco olfativo e testes psicofísicos olfativos. Nossas análises revelaram que o muco olfativo contém altas concentrações de solutos, como proteínas totais, elementos inorgânicos e moléculas para o metabolismo xenobiótico. As altas concentrações resultam na capacidade de capturar ou metabolizar um repertório específico de odores. Fornecemos evidências de que o metabolismo de odores modifica nosso olfato. Finalmente, a quantidade de muco olfativo diminui de maneira dependente da idade. Um experimento de acompanhamento recapitulou a importância da quantidade de muco na detecção sensível de odores por seus receptores. Essas descobertas fornecem uma imagem abrangente dos processos moleculares no muco olfativo e propõem uma causa potencial do declínio olfativo.

Informações sobre odores são usadas para detectar perigos, selecionar e saborear alimentos e reconhecer e se comunicar com outras pessoas. A diminuição da capacidade olfativa aumenta o risco de perigo pessoal e está associada à diminuição do apetite, problemas físicos e mentais e, em última instância, a uma menor qualidade de vida (QV)1,2. A importância do olfato foi ainda mais destacada pela pandemia da doença de coronavírus de 2019, pois a condição freqüentemente causa disfunção olfativa3. A função olfativa comumente diminui com o envelhecimento e com o desenvolvimento de distúrbios neurodegenerativos, como a doença de Alzheimer4. Casos de declínio do olfato relacionado à idade também aumentaram em nossa sociedade cada vez mais envelhecida. Compreender os mecanismos moleculares subjacentes à disfunção olfativa é necessário para desenvolver uma estratégia de tratamento eficaz.

Os odores inalados atingem a fenda olfatória (CO) no topo da cavidade nasal. Neurônios sensoriais olfativos (OSNs) espalhados no OC detectam odores usando aproximadamente 400 receptores olfativos (ORs) e transmitem informações de odor para áreas superiores do cérebro através do bulbo olfativo5. Além disso, evidências emergentes sugerem que provavelmente ocorre um processo importante antes que os odorantes sejam reconhecidos pelas salas de cirurgia. A CO dos mamíferos é recoberta por uma fina camada de muco olfatório secretado pelas glândulas de Bowman e células sustentaculares6. O muco olfativo contém vários componentes, incluindo proteínas de ligação a odorantes (OBPs), enzimas metabólicas e elementos bioinorgânicos7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21. Devido à capacidade desses componentes de interagir com odores, eles desempenham papéis importantes na olfação eficiente em humanos, transportando voláteis para os sítios de ligação de odorantes de ORs ou através do metabolismo enzimático de odores em estruturas não tóxicas e/ou estruturas com maior afinidade para OUs. Um fluxo contínuo de muco pode garantir a lavagem eficiente da mucosa e a eliminação constante de odores, o que constitui uma etapa crítica na recuperação da sensibilidade após a exposição ao odor22. A evidência direta para as funções do muco olfativo e sua importância na percepção é rara devido à dificuldade em coletar amostras de muco olfativo puro o suficiente para análises. Alguns estudos obtiveram muco olfativo na forma de solução salina de uma cavidade nasal irrigada, causando diluição e incluindo impurezas das regiões vizinhas7,8. Embora outros tenham coletado diretamente amostras de muco olfativo puro de participantes humanos, eles relataram apenas percepções limitadas sobre suas funções9,10,11,13,14.

O declínio olfativo relacionado ao envelhecimento é generalizado na população com idade ≥ 65 anos, sem tratamento estabelecido. Esse declínio tem sido relatado em vários aspectos das habilidades olfativas, incluindo sensibilidade, discriminação, identificação e recuperação da adaptação23,24,25,26. Algumas causas potenciais do olfato envelhecido foram propostas27. A degeneração dependente da idade do neuroepitélio, incluindo anormalidades das células basais, tem sido consistentemente observada em modelos animais, bem como em humanos28,29,30,31,32. Essa degeneração leva à diminuição do número de OSNs e causa alterações atróficas no bulbo olfatório33,34. Um estudo anterior sugeriu mudanças relacionadas à idade no nível de expressão de ORs35, embora outro estudo tenha indicado que eles tinham um padrão de expressão estável durante o envelhecimento36. Alterações em regiões superiores do cérebro estão envolvidas em déficits funcionais relacionados à idade37. No entanto, a contribuição dessas alterações para o declínio olfativo ainda não está clara. Realizamos um estudo de associação entre o declínio relacionado à idade na sensibilidade olfativa e o proteoma do muco olfatório10. Embora várias proteínas tenham sido associadas à sensibilidade olfativa, nenhuma parece estar diretamente envolvida na detecção de odores aos quais os idosos têm sensibilidade diminuída. Assim, a principal causa de déficits relacionados à idade no olfato permanece indeterminada.