Fisiologia da olfação e da gustação

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Samara Pires- MED25 
Fisiologia 
Fisiologia da olfação e da gustação 
 
1. Relação entre olfato e gustação 
● A olfação e a gustação estão anatomicamente relacionadas → as sensações 
são transmitidas ao cérebro para serem reconhecidas e apreciadas; 
● A percepção da perda do paladar precede a da perda do olfato; 
● O olfato e o paladar estão associdados à sobrevivência → importância para 
separar alimentos indesejáveis (letais) dos nutritivos; 
● Há uma relação entre o sistema olfatório e o sistema límbico → os cheiros são 
ligados a funções emocionais e de memória, a fim de associar com outros 
alimentos; 
● Algumas funções olfatórias são psicossomáticas, por isso alguma disfunção 
da região com essa função pode gerar alucinação olfativa → a pessoa sente 
cheiros ruins constantemente. Outra alterações incluem a disosmia devido a 
processos infecciosos na boca, hepatite viral, infecções de seios paranasais, 
etc; 
● O paladar e o olfato estão relacionados aos sentidos viscerais e às funções 
gastrintestinais, pois ativam vísceras e fazem parte do processo digestório 
inicial; 
● O olfato e a gustação dependem de moléculas em solução que ativam 
quimiorreceptores, isto é, as moléculas das substâncias ou do alimento ficam 
imersas no fluxo nasal ou na saliva e, posteriormente, ativam os 
quimiorreceptores para desencadear os potenciais de ação; 
● Com o avançar da idade, ocorre decréscimo da capacidade de identificar 
cheiros e gostos, pois as membranas que cobrem o nariz tornam-se mais 
secas e finas e a inervação se deteriora. 
- A boca fica mais seca, o que reduz a capacidade do paladar, já que as 
substâncias precisam estar imersas em solução; 
- Idosos conseguem detectar odores fortes, mas os sutis não; 
- O número de papilas gustativas diminui e as que ficam têm menor capacidade 
de diferenciação. Os alimentos passam a ser amargos, pois as papilas 
restantes geralmente são desse tipo; 
- Acima de 80 anos, 75% dos pacientes têm redução da olfação; 
- Resulta em anosmia/hiposmia ou ageusia/hipogeusia; 
- Os alimentos tornam-se insossos, então os idosos evitam comer ou comem 
sempre os mesmos alimentos. 
 
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2. Gustação 
● Importante para a digestão e para o metabolismo dos alimentos → 
identificação de sabores, mesmo sem conhecer pratos; 
● Estimula o início da liberação de hormônios metabólicos; 
● Estimula o maior consumo de oxigênio; 
● Modifica as funções biliar, gástrica e pancreática; 
● Receptores histológicos do paladar: localizados nas papilas linguais. 
- Botões gustatórios banhados pela saliva (cerca de 8000) → principais 
estruturas relacionadas à gustação; 
- Receptores de textura (tato); 
- Receptores de dor dependendo do tipo de alimento (ex.: pimenta, alimentos 
que possam lesionar os tecidos). 
● Papilas linguais: tipo circunvalada, filiforme, foliada e fungiforme; 
● Outras papilas estão presentes na mucosa da úvula, no palato mole, na parte 
rostral do esôfago e na superfície laríngea da epiglote. 
● Botões gustatórios 
- Predominantes no dorso da língua; 
- São aproximadamente 50 células epiteliais modificadas; 
- Ficam ao redor de um poro gustatório; 
- Estão em constante processo de divisão celular → substituição mitótica (ex.: 
quando se queima a língua); 
- Apresentam cílios gustatórios, os quais são microvilosidades que saem pelos 
poros gustatórios. Assim, essas microvilosidades constituem a superfície 
receptora da gustação → receptor gustatório exposto aos líquidos da cavidade 
oral; 
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- Ao redor das células gustatórias, encontra-se uma rede de fibras nervosas 
gustatórias estimuladas via receptor da gustação. 
- Papilas circunvaladas: botões gustatórios estão em alto número nas paredes 
e criptas que as circundam. Essas papilas ficam na porção terminal da língua 
em V; 
- Papilas fungiformes: número moderado de botões gustatórios na superfície 
anterior da língua, próximo à ponta; 
- Papilas foliares ou foliáceas: número moderado de botões gustatórios ao 
longo das pregas nas superfícies laterais da língua; 
- Papilas filiformes: dorso da língua (grande quantidade de botões gustatórios). 
 
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● Inervação das papilas linguais 
- Nervo facial (VII NC): papilas da parte anterior da língua e do palato; 
- Nervo glossofaríngeo (IX NC): papilas foliadas e circunvaladas; 
- Nervo vago (X NC): papilas da laringe e do esôfago. 
● Receptores gustatórios fora da cavidade oral (não necessariamente 
relacionados à gustação) 
- 𝜶-Gustducina: subunidade 𝜶 da proteína específica do paladar. Sua expressão 
é nas células em escova da traqueia, dos pulmões, do pâncreas e da vesícula 
biliar (células ricas na enzima NO-sintase). Auxiliam na defesa da mucosa 
contra os xenobióticos e contra lesões induzidas por ácido. 
- Receptor TR2 amargo: expresso nos cílios móveis das vias aéreas. Aumentam 
a frequência do batimento ciliar em resposta a compostos produzidos por 
bactérias (composto amargo). 
● Sensações primárias da gustação: azedo ou ácido, amargo, doce, salgado e 
umami. Elas podem se combinar e a perceção de sabores ocorre ao longo de 
toda a estrutura da língua (não tem regiões específicas como antes se 
acreditava). 
● 13 prováveis receptores químicos das células gustatórias: 2 receptores de 
sódio, 2 de potássio, 1 de cloreto, 1 de adenosina, 1 de inosina, 2 receptores de 
doce, 2 de amargo, 1 de glutamato e 1 receptor de íons hidrogênio. 
● Mecanismo geral de transdução da célula gustatória 
- Receptores acoplados à proteína G: entram em contato com a saliva trazendo 
substâncias dissolvidas. O objetivo é liberar o cálcio intracelular por meio de 
cascatas de segundos mensageiros que liberarão o neurotransmissor 
serotonina no neurônio sensorial primário. 
- Receptores iônicos: entram em contato com a saliva trazendo substâncias 
dissolvidas, ativam o cálcio extra e intracelular, promovendo a produção de 
ATP que irá ativar o neurônio sensorial primário (nervos facial, glossofaríngeo 
e vago). 
● Receptor para o gosto salgado 
- Entrada do Na⁺ por canais especializados (canal sensível à amilorida) → 
despolarização da célula → ativação do canal de cálcio → liberação do 
neurotransmissor para o neurônio sensorial primário; 
- Os receptores salgados não estão só no dorso da língua, como antes se 
acreditava. 
● Receptor para o gosto azedo ou ácido 
- Entrada do íon H⁺ → despolarização da célula pelo bloqueio dos canais de K⁺, 
que não saem da célula → abertura dos canais iônicos de Ca⁺ → liberação do 
neurotransmissor; 
- A intensidade da sensação do paladar depende da [H⁺]. 
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● Receptor para o gosto doce ou umami 
- Receptor acoplado à proteína G detecta os açúcares → cascata de segundos 
mensageiros → fechamento dos canais de potássio (permanecem fechados, 
então o íon fica dentro da célula) → despolarização → liberação do 
neurotransmissor; 
- Umami quer dizer delicioso em japonês → referência ao caldo de carne e ao 
queijo amadurecido; 
- Os receptores de umami são muito semelhantes aos de glutamato no cérebro; 
- A sensação primária doce é dada por açúcares, glicóis, álcoois, aldeídos, 
ácidos sulfônicos, sais inorgânicos, algumas proteínas pequenas, etc; 
- O segundo mensageiro do receptor de gosto doce é o AMPc, o qual fecha os 
canais de potássio e abre os canais de cálcio. 
● Receptor para o gosto amargo 
- Receptor acoplado à proteína G detecta a quinina, por exemplo → cascata de 
segundos mensageiros (IP3) → liberação do cálcio do retículo endoplasmático 
→ neurotransmissor liberado; 
- O gosto amargo está associado a agentes químicos orgânicos, a substâncias 
de cadeia longa contendo nitrogênio ou a alcloides, como a quinina, a cafeína, 
a estricnina e a nicotina; 
- Receptores TAST2R1 até TAST2R60. 
- Não está só na parte posterior da língua, mas sim em toda a cavidade oral. 
 
Obs.: o neurotransmissor é a serotonina. As células receptoras com receptores 
acoplados à proteína G são dos tipos doce, amargo e umami e liberamATP como 
molécula sinalizadora. Já os ligantes iônicos (Na⁺ e H⁺) para o salgado e o azedo 
entram por canais iônicos. 
● Limiar de gustação: capacidade de discriminar a intensidade dos sabores. No 
mínimo, deve haver uma alteração de 30% na concentração normal da 
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substância na saliva para que ela seja detectada. No entanto, a sensibilidade 
para o amargo é maior, já que apresenta função protetora contra toxinas; 
- Os receptores da gustação têm adaptação máxima para alimentos dos 
extremos de temperatura (quente/frio), mas, se elas forem muito intensas, os 
receptores de dor são ativados. 
● Mecanismo de estimulação do paladar 
- Variável em relação ao tipo de estímulo, à nutrição e à temperatura dos 
alimentos; 
- Os eventos iniciais de reconhecimento do paladar variam de acordo com o 
estímulo gustativo; 
- Identificação inicial do estímulo do paladar → processamento da informação 
(AMPc) → despolarização + influxo de Ca⁺ → potencial receptor (limiar); 
- O potencial receptor é a variação de um potencial elétrico na célula gustatória. 
As substâncias estimuladoras, em contato com as vilosidades gustatórias, 
geram um potencial receptor, formado pela combinação de agentes químicos 
gustatórios com as moléculas de proteína receptora na vilosidade. Isso gera 
a abertura de canais de Na⁺, de H⁺ ou a ativação de cascatas de segundos 
mensageiros, promovendo a despolarização; 
- Depois que já ocorreu a resposta, a remoção da substância estimulante 
acontece pela saliva; 
- No caso das sensações de salgado/azedo: abertura direta dos canais iônicos; 
- No caso das sensações de doce/amargo: segundos mensageiros → alterações 
químicas intracelulares de aumento de Ca⁺ para fazer a exocitose dos 
neurotransmissores → transmissão de sinais gustatórios. 
● Geração de impulsos pelo botão gustatório 
- A primeira aplicação do estímulo gustatório provoca aumento do ritmo da 
descarga das fibras nervosas. Em uma fração de segundo, o estímulo é 
máximo, porém ocorre a adaptação em poucos segundos seguintes mesmo 
com a permanência do estímulo (daí a importância da saliva para lavar o 
botão gustatório); 
- O sinal forte imediato é importante para a transmissão do potencial receptor, 
mas depois o sinal se torna fraco. 
● Transmissão dos sinais gustatórios para o sistema nervoso central 
- Estímulos dos ⅔ anteriores da língua: nervo lingual → corda do tímpano do 
nervo facial → núcleo do trato solitário (bulbo); 
- Sensações gustatórias das papilas circunvaladas (parte posterior da língua e 
outras regiões posteriores da boca): nervo glossofaríngeo → núcleo do trato 
solitário; 
- Sensações da base da língua e de outras partes da região faríngea: nervo vago 
→ núcleo do trato solitário; 
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- Nervos aferentes dos botões gustatórios → núcleo do trato solitário → núcleo 
medial posterior ventral do tálamo (onde há o lemnisco medial) → córtex 
gustatório (lobo parietal: junção da ínsula anterior e do opérculo interno) → 
outras regiões corticais com interações multissensoriais (amígdala e 
hipotálamo, por exemplo); 
- Outro trajeto: tronco cerebral → núcleos salivares superiores e inferiores 
(glândulas submandibular, sublingual e parótida) → controle da secreção de 
saliva durante a ingestão de alimentos (sistema nervoso parassimpático). 
 
3. Olfação 
● Componentes: narinas externas, internas, cavidades nasais, células 
receptoras, células de sustentação, nervos olfativos, bulbos olfativos e cérebro; 
● Participa da resposta de sobrevivência; 
● As substâncias voláteis entram diretamente para a parte nasal (ortonasal) ou 
podem entrar pela cavidade oral via nasofaringe (retronasal) devido ao sabor 
da boca na deglutição; 
- Dissolvem-se no muco que recobre o epitélio olfatório → alcança os receptores 
e gera potencial receptor. 
Obs.: o sabor envolve o paladar, o olfato e a somatossensação oral (textura). 
● Sistema olfativo principal: receptores da porção dorsocaudal da cavidade 
nasal geram o sentido do olfato; 
- Transdução: transformar estímulos químicos em potencial de ação. Isso 
acontece por meio da dissolução de substâncias químicas na camada mucosa, 
que se associam aos cílios das células receptoras olfatórias. 
- Cada cheiro tem sua “assinatura”, isto é, promove uma mudança diferente no 
receptor e, em seguida, produz uma frequência de descarga na fibra aferente 
primária. Quanto maior é a concentração da substância odorante, mais 
intensa será a frequência de descarga. 
● Sistema olfativo acessório: receptores do órgão vômero-nasal (OVN) geram 
respostas de mediação aos odores sexuais, provocando atração sexual 
(humanos produzem muito menos feromônios, que são moléculas 
semelhantes à testosterona). 
● Moduladores da percepção dos odores: experiência prévia, estados 
fisiológicos (ex.: fome), emoções (medo), estados hormonais (fase reprodutiva, 
identificação do cheiro do bebê pela mãe) → maior importância no sistema 
olfativo acessório. 
● Existem 8 odores elementares: canforáceo (cânfora), písceo (peixe), maltado 
(malte), mentolado, almiscarado, espermático, sudoríparo e urinário. 
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● Há cerca de 1000 tipos de receptores da cavidade nasal → identificam 20000 
cheiros. Uma molécula pode estimular diferentes receptores, o que aumenta 
a intensidade do odor; 
● Receptores danificados podem ser reparados a partir de células tronco 
próximas à membrana basal (a renovação acontece em torno de 60 dias), no 
entanto esse processo pode ser incompleto, o que pode gerar hiposmia; 
● Existem receptores olfatórios fora do epitélio olfatório, que são 
quimiorreceptores com outras funções (só possuem funções olfatórias os que 
estão na cavidade nasal). Ex.: bexiga, vasos sanguíneos, coração, intestino, 
rins, pele, músculo esquelético, pâncreas, próstata, testículos, gânglios do SNA. 
● Sistema olfativo principal: caminho até o reconhecimento da substância 
odorante 
- O odorante se dissolve no muco nasal produzido pelas glândulas de Bowman 
→ as células nervosas bipolares se estendem pela camada mucosa olfatória, 
sendo que seu dendrito é chamado de bastonete olfativo e possui cílios 
olfativos; 
- O axônio da base das células receptoras olfatórias leva as informações ao 
bulbo olfatório do telencéfalo. Ele converge da lâmina própria de cada nariz e 
faz projeções pela placa cribiforme até chegar ao bulbo olfatório ipsilateral; 
Obs.: essas células olfatórias são neurônios sensoriais primários. Já no bulbo, há os 
neurônios sensoriais secundários, células em tufo, células mitrais e células 
granulares. 
- Além das células receptoras olfatórias, há as células de sustentação e as 
células basais, que fazem a renovação dos receptores olfatórios; 
- As células mitrais e em tufo participam da transdução de sinal. 
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● Transmissão dos sinais olfatórios para o sistema nervoso central 
- Do bulbo olfatório, sai o trato olfatório; 
- No bulbo olfatório, existem cerca de 25 células mitrais grandes e 60 células 
em tufo, as quais fazem sinapse com o axônio das células receptoras olfatórias 
e seguem pelo trato olfatório; 
- Do trato olfatório, continuam para múltiplas regiões do lobo temporal 
ipsilateral. 
Obs.: o bulbo olfatório faz parte do sistema límbico, que acrescenta emoções aos 
odores. Ex.: cheiro de flor dá a sensação de um ambiente limpo, cheiro de gás provoca 
medo. 
Obs.2: essas estruturas da via olfatória são não mielinizadas. 
- Envolve a base do cérebro (região orbitofrontal do córtex frontal) → 
responsável pela discriminação de odores. 
● Via olfatória 
- Na direção do trato olfatório ao cérebro, a via divide-se em duas vias: para a 
área olfatória medial (sobrevivência, comportamento básico diante de um 
odor) e para a área olfatória lateral (percepção consciente do olfato, 
associação com o sistema límbico para promover memória, aprendizado, 
aversão a alimentos tóxicos e não saudáveis). 
- A partir do bulbo olfatório, ocorre associação com o córtex piriforme,com o 
tubérculo olfatório, com a amígdala e com o córtex entorrinal. As três 
primeiras estruturas direcionam para o córtex orbitofrontal, para o tálamo e 
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para o hipotálamo. Já o córtex entorrinal direciona para a formação 
hipocampal, que evoca memórias sobre o odor. 
● Estimulação das células olfatórias 
- Substância odorante dissolvida no muco → associam-se a proteínas 
receptoras (proteína ligadora odorante) → estimulam a proteína G → 
segundos mensageiros (AMPc) → abertura do canal de sódio → despolarização 
→ transmissão do potencial de ação pelo nervo olfatório ao SNC; 
- Mesmo um odorante fraco pode multiplicar seu efeito excitatório pela 
amplificação; 
- Elementos que podem interferir o grau de estimulação das células receptoras: 
gripe (aumento de muco), dias secos, alterações da mucosa nasal, ambientes 
empoeirados, etc. 
Obs.: substâncias lipossolúveis podem se ligar a elementos constitutivos lipídicos da 
membrana ciliar e repelir odorantes não lipossolúveis. 
● Adaptação da olfação 
- Os receptores do olfato se adaptam quase que até a extinção; 
- Células granulares: são inibidoras especiais do bulbo olfatório. Nesse caso, o 
estímulo só vai acontecer depois da retirada da substância e da chegada de 
outra ao receptor; 
Obs.: a sinapse é dendro-dendrítica. 
- O limiar de olfação é pequeno (fácil de ser atingido). 
● Sistema olfativo acessório 
- As informações do sistema olfativo acessório vão para o bulbo olfativo → trato, 
tubérculo e estria olfativa, núcleo olfativo anterior → parte do complexo 
amigdalóide → parte do córtex piriforme. 
- A resposta gerada vai atuar no hipotálamo, gerando uma resposta do eixo 
hipotálamo-hipófise para secretar hormônios da reprodução. 
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- Receptores do sistema olfativo acessório (semelhantes ao sistema principal): 
não possuem cílios (mas sim microvilosidades), estão em renovação 
constante, fazem mediação com aspectos emocionais e motivacionais e são 
inconscientes. 
 
4. Ação do Sars-CoV-2 
● Provoca anosmia e disgeusia: é reversível e geralmente retorna em dois 
meses, mas pode levar mais tempo; 
● O vírus atua nas células de suporte do nariz, pois elas possuem proteínas ACE2 
(enzima conversora da angiotensina II) e TMPRSS2 (protease transmembrana 
serina 2), que se ligam à proteína S (spike do vírus); 
Obs.: há estudos que buscam investigar a presença de tais proteínas nas papilas 
linguais, mas não é nada comprovado. 
● A proteína S liga-se principalmente à ACE2 (mecanismo chave-fechadura) e, 
em seguida, a TMPRSS2 atua cortando a proteína do vírus nas partes S1 e S2, 
permitindo a sua entrada por endocitose no epitélio olfativo; 
● O COVID-19 afeta o sistema nervoso central e periférico, provocando 
microtromboses que podem gerar Acidente Vascular Cerebral. A porta de 
entrada para o vírus é pelas células de suporte.