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Seriam as vibrações moleculares responsáveis pelas moscas perceberem os odores?

As estruturas de moléculas odoríferas permitem que nosso sistema olfativo as diferenciem, mas elas não seriam as únicas características levadas em conta. A velha teoria das vibrações faz seu revival, graças às drosófilas, as quais conseguem distinguir moléculas que não diferem... senão pelos isótopos.

O olfato é um sistema sensitivo que repousa sobre a interpretação pelo cérebro de moléculas voláteis presentes no ar. Estes compostos voláteis são percebidos pelos neurônios presentes na mucosa olfativa nasal, o que provoca sua ativação e a transmissão do sinal nervoso ao bulbo olfativo. A informação é, então, decodificada pelo cérebro, que determina se tratar ou não de um odor agradável ou pútrido, conhecido ou não.

Segundo a teoria que conta com o maior número de adeptos, é a própria forma das moléculas que permite ao nosso cérebro distinguir dois odores diferentes. É então difícil compreender como se faz a distinção de dezenas de milhões de componentes odoríferos diferentes, quando os neurônios olfativos são apenas em número limitado. Além do mais, moléculas cujas formas parecem muito similares provocam às vezes sensações olfativas bastante diferentes.

Para resumir estas questões, alguns imaginam que uma mesma molécula ative vários neurônios diferentes, a exemplo de uma chave particular, que pode se adaptar a várias fechaduras. Em função da combinação de neurônios ativados, um odor particular é percebido. Uma molécula ligeiramente diferente ativará uma combinação de neurônios diferentes, provocando uma outra sensação.




As drosófilas sabem distinguir moléculas odoríferas que, contudo, são estruturalmente idênticas.

Créditos: André Karwath, Wikimedia, CC by-as 2.5.


A teoria das vibrações

Os pesquisadores do Biomedical Sciences Research Centre, na Grécia, e do Massachusetts Institute of Technology (MIT), nos Estados Unidos, têm uma outra idéia: além da forma da molécula, as frequências das vibrações moleculares poderiam também ser sentidas diferentemente. Uma verdadeira revolução no mundo dos odores!

Para mostrar isto, drosófilas (Drosophila melanogaster) foram submetidas à exposição de duas moléculas odoríferas idênticas, mas que possuíam frequências de vibração distintas. Se seu olfato é tal como os cientistas supõem, as moscas poderiam então fazer a diferença entre os dois odores, e aprender a preferir um ou outro.

O truque foi espalhar praticamente as mesmas moléculas de cada lado de um labirinto: acetofenona (uma cetona aromática) clássica, de um lado, e acetofenona deuterada, do outro, onde os átomos de hidrogênio da acetofenona foram substituídos por seu isótopo natural, o deutério ou 2H. A estrutura da molécula continua, portanto, idêntica, mas a presença de um nêutron no núcleo do deutério, além do próton já presente, aumenta sua massa molecular e, por conseguinte, diminui a frequência molecular (este é o chamado efeito isotópico vibracional).

As moscas fazem a diferença... e o homem?

A preferência das moscas por um odor, caracterizada por seu deslocamento em direção ao braço do labirinto de onde provém a molécula, foi a seguir observada. Não somente os insetos se dirigem preferencialmente para a acetofenona clássica, mas são cada vez mais impelidos para a acetofenona deuterada, quanto maior for o número de hidrogênios substituídos por deutério. Moscas preparadas ("instruídas") para reconhecer e evitar uma molécula deuterada (graças a impulsos elétricos) têm igualmente mostrado uma aversão face a uma molécula possuindo as mesmas características vibratórias que a acetofenona deuterada.

Os autores do artigo publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences concluem, portanto, que "tais resultados são inconsistentes com o modelo do olfato baseado unicamente sobre a forma, e são a favor da existência de um elemento capaz de sentir as vibrações moleculares na recepção de odores". Mas, lembremo-nos de que trabalhos precedentes haviam mostrado que o homem não era capaz de discriminar as duas moléculas, indicando que o olfato dos insetos é provavelmente mais sensível... ou funciona diferentemente!

Futura Science (Tradução - MIA).


Assuntos Conexos:

Veja um livro interessante ligado a este tema, de autoria de Clandler Burr, de título: "O Imperador do Olfato - Uma história de perfume e obsessão", editado pela Companhia das Letras, em 2006, ISBN 9788535907872.


Nota do Scientific Editor: o trabalho que deu origem a esta notícia: "Molecular vibration-sensing component in Drosophila melanogaster olfaction", de autoria de Maria Isabel Franco, Luca Turin, Andreas Mershin e Efthimios M. C. Skoulakis, foi publicado, on-line, na revista PNAS, fevereiro, 2011, DOI: 10.1073/pnas.1012293108.


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