La biologa statunitense Linda B. Buck ha vinto nel 2004 il Premio Nobel per la medicina e la fisiologia insieme al collega Richard Axel per le ricerche sulla percezione degli odori

L’olfatto negli animali e nell’uomo è un senso prezioso. Aiuta a capire, per esempio, se un alimento sia appetibile o sia andato a male; molti profumi, inoltre, ci riportano alla mente ricordi e sensazioni più o meno piacevoli. Un odore può rendere familiare agli animali e all’uomo il proprio ambiente di vita e avvertire di un pericolo, come un incendio.

Fondamentale è stato il lavoro di ricerca della scienziata statunitense Linda B. Buck che per anni ha esplorato questo mondo sensoriale occupandosi dell’olfatto dei mammiferi e in particolare dei topi. La ricercatrice nasce a Seattle nel 1947 e si laurea nel 1975 in microbiologia all’Università di Washington. Decide di proseguire la sua formazione alla University of Texas Southwestern Medical Center con un dottorato in Immunologia che termina nel 1980.

Buck prosegue poi gli studi alla Columbia University, dove lavora nel laboratorio del medico statunitense Richard Axel impegnato da tempo nella ricerca in biologia molecolare. Axel aveva iniziato a collaborare con Eric Kandel, neurologo, psichiatra e neuroscienziato austriaco, suo collega nella stessa università, che stava studiando la conservazione della memoria da parte dei neuroni (e che vincerà un Nobel per questo). Il modello delle ricerche dei due scienziati era il sistema nervoso di Aplysia, una lumaca di mare, e in particolare i suoi meccanismi di apprendimento e di memoria.

In questo contesto, Linda Buck, studiando anche lei Aplysia, conosce la diversità cellulare e la grande varietà neuronale del cervello e si appassiona alla ricerca sulle basi molecolari del sistema nervoso centrale. È proprio da Aplysia che la scienziata rimane affascinata da un articolo riguardante i meccanismi che regolano la percezione degli odori, redatto dal gruppo di ricerca del neuroscienziato americano Solomon Snyder. Inizia così a chiedersi come i mammiferi e l’uomo siano in grado di rilevare e memorizzare più di 10.000 odori, e come sostanze chimiche simili dal punto di vista molecolare possano generare differenti percezioni olfattive.

Forte delle conoscenze acquisite nel campo biomolecolare con lo studio cerebrale su Aplysia, decide di intraprendere un’attività di ricerca sui recettori olfattivi nei topi, indipendentemente da Axel, ma rimanendo in contatto con lui. Lo scopo è quello di chiarire come gli odori vengano percepiti dal naso e successivamente come questi arrivino dalle cellule del naso a quelle del cervello. Linda Buck scopre che, alla base della percezione di una grande varietà di odori, c’è un insieme di circa 1000 geni. Questi controllano un numero equivalente di recettori olfattivi, tutti diversi, collocati sulle cellule di una piccola area dell‘epitelio nasale.

Scopre inoltre che questi recettori olfattivi appartengono a una famiglia di recettori associati a proteine G; cosa accade quando un odore arriva al naso? Se il topo, per esempio, avverte il profumo del formaggio, questo entra nel suo naso e viene catturato dai recettori olfattivi; in questo modo si attivano le proteine G a essi associate, cioè enzimi che stimolano la formazione di una molecola messaggero. Questa induce la cellula dell’epitelio del naso a inviare un segnale elettrico al cervello attraverso la trasmissione di impulsi nervosi: il topo può quindi pregustare un buon pasto!

Nel 1991, insieme ad Axel, che aveva seguito da vicino le sue ricerche, Linda Buck pubblica i risultati del proprio lavoro. Nel 2002 Buck continua i suoi studi nel campo sensoriale: collabora alla scoperta di chemosensori nel nematode Caenorhabditis elegans, un verme delle regioni temperate usato come organismo modello in vari studi biologici e in grado di distinguere gli odori grazie a organi sensoriali. Si interessa inoltre al senso del gusto, analizzando un altro organismo modello, il moscerino della frutta Drosophila melanogaster, che la scienziata scopre possedere recettori gustativi e odoriferi.

Per le sue scoperte, nel 2004, Linda Buck riceve insieme ad Axel il Premio Nobel per la Medicina e la Fisiologia. Oggi la scienziata continua a studiare il funzionamento del naso dei mammiferi ma è anche impegnata in una nuova attività di ricerca sull’invecchiamento del cervello e sulle sue conseguenze; in particolare, si interessa al buono o cattivo funzionamento delle capacità cognitive e della memoria.