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12 Abril 2021

Del olfato al diagnóstico

Enfermedades neurológicas, metabólicas e infecciosas modifican el olor corporal, dejando un rastro olfativo que la ciencia busca aprovechar para desarrollar innovadores métodos de detección y prevención.

El análisis del mal aliento y los olores a orina, excremento y otros fluidos corporales, gracias a los avances tecnológicos, pronto podría convertirse en aliado de la medicina. Diversos estudios científicos así lo aseguran y la brecha que separa el desarrollo en este campo con la implementación efectiva de pruebas diagnósticas innovadoras, parece acortarse.

La idea de detectar una patología mediante el olfato no es nueva. Alrededor del año 400 a.C., Hipócrates lo hacía en función al cambio de olor que percibía en la orina, sudor y esputo de sus pacientes. “Cuando la orina huele mal, es demasiado acuosa o espesa y de color negro, el enfermo puede preparase poco a poco para su último viaje”, escribió. Además, fue el primero en describir el hedor hepático como señal de insuficiencia renal crónica, llamándolo “el aliento de la muerte”. 

En 1971, el químico estadounidense Linus Pauling (1901-1994) logró descomponer a nivel molecular el aliento humano, describiendo centenares de compuestos orgánicos volátiles (COV). “Se trata de metabolitos que, desde la sangre, a través de los alvéolos, llegan al aliento”, explicó. Actualmente, el origen del hedor hepático se vincula, entre otros motivos, a la acumulación de mercaptano en el cuerpo, mientras que el hálito dulce y afrutado en la diabetes se debería a la mayor cantidad de acetona en la sangre. En tanto, de la boca de pacientes con fiebre tifoidea emanaría olor a pan recién horneado. Las glándulas sudoríparas y sebáceas de la piel desprenden determinadas mezclas de gases, que también podrían ser indicadores de trastornos metabólicos y tumores.

Un esfuerzo por generar evidencia se plasmó en un estudio publicado en la revista Science [1], en el cual investigadores identificaron el olor del sudor de los esquizofrénicos como ácido trans-3-metil-2-hexenoico, mediante cromatografía de gases, espectrometría de masas y espectroscopía de resonancia magnética nuclear. Sin embargo, no lograron replicar los resultados.

En 2014, científicos liderados por Mats Olsson, del Departamento de Neurociencia del Instituto Karolinska, aseguraron en Psychological Science [2] que algunas patologías metabólicas e infecciones modifican el olor corporal de los pacientes y que ciertos trastornos neurológicos dejan un rastro olfativo. Tras el estudio, sugirió que los enfermos emiten una clave química para advertir a otras personas de un posible contagio, o para indicar que necesitan ayuda.

“Los malos olores existen por alguna razón. El cerebro cuenta con un sistema que ha evolucionado para hacer que nos alejemos de cosas que nos pueden enfermar”, afirmó Val Curtis (1958-2020), quien dirigió el Grupo de Salud Ambiental en la Escuela de Higiene y Medicina Tropical de Londres. Otro estudio respaldó la teoría [3], al concluir que “somos capaces de detectar señales faciales y olfativas de la enfermedad en otros, tan solo horas después de la activación experimental de su sistema inmune, lo que pondría de manifiesto un mecanismo crucial de detección y evaluación”.

Precisión única

Cuando tenía 65 años, en junio de 2015, el esposo de Joy Milne falleció. Sufría párkinson y, desde que fue diagnosticado, hace dos décadas, la mujer de origen escocés lo acompañó en sus cuidados y tratamiento. Parecía ser un caso más, pero cuando ella se unió a una organización de apoyo a enfermos y familiares, notó algo que llamó su atención. Durante una charla, casi por casualidad, comentó que los pacientes que había conocido en el lugar tenían el mismo olor que su marido, aroma que advirtió, por primera vez, 10 años antes que se enteraran de la presencia de la patología neurológica.

“Su olor cambió y me costaba describirlo. Era similar al almizcle o madera, pero fue muy sutil”, recordó Milne, quien desde niña mostró un desarrollo extraordinario del olfato, condición conocida como hiperosmia. Intrigados, médicos de la Universidad de Edimburgo, en Reino Unido, la sometieron a pruebas que arrojaron sorprendentes resultados: “es capaz de identificar, con 100% de precisión, a las personas que padecen párkinson, incluso antes de que aparezcan síntomas clínicos”, comentó el doctor Tilo Kunath, jefe del Centro de Medicina Regenerativa.

Los científicos plantearon que, en la etapa temprana de la enfermedad, los pacientes expelen un olor particular que podría conducir al diseño de nuevas pruebas de detección, basadas en el análisis y medición de los metabolitos que produce el cuerpo humano durante sus distintos procesos biológicos. Con esa idea, contactaron a Perdita Barran, química analítica del Instituto de Biotecnología de Manchester, iniciándose un estudio publicado en la revista American Chemical Society Central Science [4], donde concluye que “existe la posibilidad de que seamos capaces de percibir el olor de algunos trastornos, incluso de forma inconsciente”. Se propuso identificar biomarcadores específicos y con la ayuda de un espectrómetro de masas, determinó cuatro compuestos orgánicos, indicadores de alteración en los neurotransmisores de los pacientes con párkinson, sensibles al olfato de Joy Milne: paraldehído, ácido hipúrico, icosano y octadecanal, todos concentrados en la espalda y parte posterior del cuello de los voluntarios, donde la actividad de las glándulas sebáceas es mayor.

Kunath pronostica que, a partir de esta rara habilidad, se podrían llevar a cabo múltiples estudios dirigidos a disponer de pruebas universales de diagnóstico de párkinson. “Serán como los test de embarazo, o algo similar a lo que usan en los aeropuertos para detectar explosivos: un hisopo que se pasa por la piel y que se mete en un aparato similar a un espectrómetro”.

Diagnóstico electrónico

A partir del trabajo desarrollado por Richard Axel (Universidad de Columbia) y Linda Buck (Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson en Seattle), ganadores del Premio Nobel de Medicina y Fisiología 2004, se han diseñado dispositivos susceptibles de percibir miles de olores diferentes con una precisión mucho mayor que el olfato humano. Científicos de la Universidad de Warwick de Reino Unido han denominado estos innovadores aparatos, aún en etapa de experimentación, como “narices electrónicas”.

Para sumar nuevos datos, los estudios actuales se basan en “detectores humanos”, con habilidades olfativas excepcionales, como Joy Milne. De forma paralela se avanza en la línea que abrieron investigadores en 2004, quienes demostraron la capacidad de perros de identificar con precisión la presencia de cáncer de vejiga en muestras de orina [5]. Concluyeron que “estos animales pueden ser entrenados para distinguir a pacientes oncológicos, basándose en el olor de la orina. Esto sugiere que los compuestos volátiles relacionados con el tumor de vejiga están presentes en el fluido, impartiendo una firma característica diferente de los asociados con los efectos secundarios como sangrado, inflamación e infección”. Otros estudios ofrecieron resultados similares en neoplasias de piel, próstata, mama y ovario.

Los perros tienen una capacidad olfativa 10 mil veces superior que los seres humanos. Cuentan con 300 millones de receptores, en comparación a los cinco millones de los segundos. Esta virtud conduce a dos líneas de trabajo: su participación directa en la detección de la patología y la identificación de los compuestos biológicos que logran percibir, con el fin de diseñar pruebas diagnósticas. Un trabajo reciente [6], presentado en la reunión 2019 de la Sociedad Americana de Bioquímica y Biología Molecular, asegura que los perros, específicamente de raza Beagle, pueden olfatear la presencia de cáncer de pulmón en muestras de sangre con una efectividad de 97%. “Este hallazgo proporciona un punto de partida para un proyecto a mayor escala diseñado para explorar el uso de la detección de olores caninos como herramienta para los biomarcadores del cáncer”, finalizó Heather Junqueira, investigadora principal, quien también ha iniciado ensayos clínicos para determinar si esta habilidad puede aplicarse en la detección de compuestos orgánicos volátiles asociados a COVID-19 [7].

Los intentos por lograr un diagnóstico precoz y no invasivo de millones de pacientes, a través de estos métodos, podrían concretarse en el mediano plazo, aumentando las posibilidades de éxito de tratamientos preventivos.

Referencias
[1] Smith K, Thompson GF, Koster HD. Sweat in schizophrenic patients: identification of the odorous substance. Science. 1969 Oct 17;166(3903):398-9.
[2] Olsson MJ, Lundström JN, Kimball BA, et al. The scent of disease: human body odor contains an early chemosensory cue of sickness. Psychol Sci. 2014 Mar;25(3):817-23.
[3] Regenbogen C, Axelsson J, Lasselin J, et al. Behavioral and neural correlates to multisensory detection of sick humans. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 Jun 13;114(24):6400-6405.
[4] Trivedi DK, Sinclair E, Xu Y, et al. Discovery of Volatile Biomarkers of Parkinson's Disease from Sebum. ACS Cent Sci. 2019 Apr 24;5(4):599-606.
[5] Willis CM, Church SM, Guest CM, et al. Olfactory detection of human bladder cancer by dogs: proof of principle study. BMJ. 2004 Sep 25;329(7468):712.
[6] Junqueira H, Quinn TA, Biringer R, et al. Accuracy of Canine Scent Detection of Non-Small Cell Lung Cancer in Blood Serum. J Am Osteopath Assoc. 2019 Jun 17.
[7] Dickey T, Junqueira H. Toward the use of medical scent detection dogs for COVID-19 screening. J Osteopath Med. 2021 Feb 1;121(2):141-148.

Por Óscar Ferrari Gutiérrez

Mundo Médico

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