Nobel do olfato: como o nariz reconhece os aromas, segundo Buck e Axel

Em 1991, Linda Buck e Richard Axel descobriram uma enorme família de genes que fabrica os receptores olfativos, as “fechaduras” do nariz que reconhecem as moléculas de odor^[1]. O achado rendeu aos dois o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 2004^[2]. Hoje sabemos que cada pessoa tem cerca de 400 receptores olfativos funcionais^[6][7], que cada neurônio do nariz usa um só tipo de receptor^[3] e que o cérebro reconhece um aroma pela combinação de receptores ativados, como um código^[5]. Isso ajuda a entender por que um óleo essencial, que é uma mistura de muitas moléculas^[13], é percebido como um padrão único, e por que duas pessoas podem perceber o mesmo aroma de formas diferentes^[7][8].

Por Camila CastellanBiomédica, neurocientista e aromaterapeuta clínica · Publicado em 10 de outubro de 2026

Resumo rápido

Esta é a série Por dentro do estudo, em que eu destrincho uma pesquisa marcante. Você vai entender qual era a pergunta dos cientistas, como eles a responderam, o que veio depois (inclusive uma polêmica sobre quantos odores conseguimos distinguir) e o que tudo isso explica sobre os óleos essenciais.

A pergunta dos cientistas

Você provavelmente aprendeu que temos cinco sentidos e que o olfato é o “mais simples” deles. Na ciência, durante muito tempo, foi o contrário: o olfato era o sentido mais misterioso. O comunicado oficial do Nobel resume assim: os princípios básicos que nos permitem reconhecer e lembrar milhares de odores diferentes não eram compreendidos^[2].

A visão já era bem conhecida. Sabia-se que poucos tipos de receptores na retina, combinados, permitem enxergar milhões de cores. Mas e o nariz? Como um órgão tão pequeno consegue diferenciar o aroma de uma laranja, de um café passando e de uma flor de lavanda? Existiria um receptor para cada odor? Ou poucos receptores, como na visão?

No fim dos anos 1980, na Universidade Columbia, em Nova York, a bióloga Linda Buck trabalhava no laboratório de Richard Axel com uma pergunta bem concreta: quais são as proteínas que, na superfície dos neurônios do nariz, reconhecem as moléculas de odor? Encontrar essas proteínas era o primeiro passo para entender todo o resto^[1][15].

Como o estudo foi feito

O estudo de 1991, publicado na revista Cell, foi feito com tecido do epitélio olfativo de ratos, a pequena área no alto do nariz onde ficam os neurônios que captam os odores^[1].

Em vez de procurar às cegas, Buck partiu de algumas hipóteses. A principal: os receptores do olfato provavelmente pertenceriam à grande família de receptores acoplados à proteína G, os mesmos que, por exemplo, captam a luz no olho e muitos hormônios. Esses receptores têm um formato típico, uma cadeia de proteína que atravessa a membrana da célula sete vezes^[1][15]. Outra hipótese: se o nariz reconhece tantos odores, a família deveria ser grande e variada, e esses genes deveriam aparecer apenas no tecido do nariz^[15].

Com técnicas de biologia molecular, ela “pescou” genes com esse formato no epitélio olfativo e depois conferiu onde eles eram ativos. O resultado: 18 genes diferentes, todos parentes entre si, todos com as sete passagens pela membrana e ativos apenas no epitélio olfativo. E havia sinais de que eles eram só a ponta de uma família enorme^[1].

Um detalhe importante: era um estudo de laboratório, com tecido de animais. Ele não mediu o que pessoas sentem. Ele mostrou as peças da máquina. O funcionamento dessas peças, em animais e depois em humanos, foi esclarecido nos anos seguintes, por Buck, por Axel e por muitos outros grupos^[2].

O que encontraram, e o que veio depois

Em 2004, a Assembleia Nobel do Instituto Karolinska premiou os dois “por suas descobertas dos receptores odoríferos e da organização do sistema olfativo”^[2]. O prêmio não foi só pelo artigo de 1991, mas pela linha de estudos que ele abriu. Estas são as peças principais:

Um receptor por neurônio. Cada neurônio olfativo escolhe um único tipo de receptor e “desliga” os outros^[3]. Ou seja, cada neurônio é especialista em poucas moléculas^[2].

Convergência nos glomérulos. Todos os neurônios que usam o mesmo receptor enviam seus prolongamentos para os mesmos pontinhos do bulbo olfativo, chamados glomérulos^[4]. É como se cada tipo de receptor tivesse um endereço fixo no cérebro. Assim, cada odor acende um mapa próprio de glomérulos^[2][4].

O código combinatório. Esta é a ideia mais bonita. Um receptor sozinho não “sabe” que aquilo é lavanda. Uma molécula ativa vários receptores; outra molécula ativa uma combinação parcialmente diferente. O cérebro lê a combinação, como letras formando palavras. E uma pequena mudança na molécula, ou na concentração, já muda o código e pode mudar o odor percebido^[5].

E nos humanos? Camundongos têm cerca de mil genes de receptores; nós temos menos, porque parte dos genes se perdeu na evolução^[2]. A análise do genoma humano encontrou 339 genes intactos e 297 pseudogenes^[6], e estudos posteriores falam em cerca de 400 receptores intactos^[7]. Ainda assim, com algumas centenas de “letras”, as combinações possíveis são imensas.

Quantos odores conseguimos distinguir? O debate do trilhão

Por décadas, livros repetiram que o ser humano distingue cerca de 10 mil odores, um número que nunca tinha sido testado de verdade^[9]. Em 2014, um grupo da Universidade Rockefeller resolveu medir.

No estudo, 26 voluntários tiveram os dados analisados. Eles recebiam três frascos: dois com a mesma mistura e um com uma mistura diferente, e precisavam apontar o diferente. As misturas tinham 10, 20 ou 30 moléculas, sorteadas de uma coleção de 128, e variavam na quantidade de moléculas em comum. Foram 260 testes por pessoa^[9]. A partir de quanto as misturas precisavam ser diferentes para serem distinguidas, os autores fizeram um cálculo e concluíram que conseguimos distinguir pelo menos 1 trilhão de estímulos olfativos^[9]. A manchete correu o mundo.

Um ano depois, duas análises independentes, publicadas lado a lado na revista eLife, contestaram a conclusão. Gerkin e Castro refizeram as contas com os dados do próprio estudo e mostraram que o método de cálculo era frágil: mudando escolhas razoáveis, como o número de testes ou o critério estatístico, o resultado podia ficar dezenas de ordens de grandeza maior ou menor. Além disso, a fórmula usada dá um limite máximo, e não um mínimo. Para eles, o número de odores que distinguimos continua desconhecido^[10]. Meister chegou a uma crítica parecida por outro caminho e propôs novas formas de medir^[11].

Como ler esse debate com equilíbrio? Os experimentos de 2014 continuam valendo: as pessoas de fato distinguiram misturas muito parecidas, e o estudo derrubou o “10 mil” sem base^[9]. O que foi contestado é a extrapolação para o número exato^[10][11]. A conclusão honesta é que o olfato humano é muito mais refinado do que se dizia, mas ninguém sabe ainda quantos odores conseguimos separar. Desconfie de quem cita “1 trilhão” como fato fechado.

O que isso muda no corpo e no cérebro

Quando você inala um aroma, este é o caminho, segundo o que esses estudos mostraram^[2][15]:

1. As moléculas chegam ao alto do nariz e se dissolvem no muco do epitélio olfativo.
2. Elas se encaixam nos receptores. Cada molécula ativa vários tipos, com intensidades diferentes^[5].
3. O receptor ativado dispara um sinal elétrico no neurônio, por meio da proteína G e de um mensageiro interno, o AMP cíclico^[2].
4. Os sinais convergem nos glomérulos do bulbo olfativo, formando um mapa do odor^[4].
5. Outras áreas do cérebro combinam esse mapa e o reconhecem como um padrão, que pode ser lembrado depois^[2].

O próprio comunicado do Nobel destaca esse último passo: é a combinação das informações de vários receptores que forma o padrão que nos permite sentir o aroma de um lilás na primavera e recuperar essa memória olfativa em outro momento^[2]. Esse caminho curto até áreas ligadas à emoção e à memória é um dos motivos pelos quais aromas despertam lembranças com tanta força. Veja mais em memória olfativa e em como a aromaterapia age no cérebro.

Outra consequência: como cada pessoa tem sua própria versão desses genes, cada nariz monta um código um pouco diferente. A androstenona, uma molécula derivada da testosterona, é percebida por algumas pessoas como desagradável, por outras como floral e adocicada, e por outras quase não é percebida, em parte por causa de variações em um único receptor, o OR7D4^[8]. E, em média, duas pessoas têm diferenças de função em mais de 30% dos seus genes de receptores olfativos^[7]. Isso ajuda a entender a sensibilidade a odores de algumas pessoas, e por que o olfato merece atenção na perda de olfato.

O que isso significa na prática (e o que não significa)

Um óleo essencial não é uma molécula. É uma mistura de muitas moléculas voláteis, como terpenos, terpenoides e compostos aromáticos^[13], cada uma em uma proporção. O óleo de lavanda, por exemplo, tem o linalol e o acetato de linalila como componentes principais, ao lado de vários outros em menor quantidade^[14].

Com o código combinatório em mente, fica fácil entender o que acontece: cada molécula ativa sua combinação de receptores, e o conjunto forma um padrão. O cérebro não lê “linalol mais acetato de linalila mais…”. Ele lê “lavanda”. Um estudo com misturas mostrou isso de forma curiosa: quando se juntam cerca de 30 moléculas de intensidade parecida, bem variadas, as misturas passam a ser percebidas como parecidas entre si, uma espécie de “branco olfativo”. Para os autores, o cérebro representa características das moléculas, e não a identidade de cada uma^[12].

O que isso significa na prática:

• A composição importa. Se a proporção das moléculas muda, o padrão muda^[5]. Por isso espécie, quimiotipo e qualidade do óleo fazem diferença. Veja quimiotipo do óleo essencial.
• A concentração importa. Mais forte não é “mais do mesmo”: a mudança de concentração pode alterar o código e a percepção^[5]. Diluir bem não é só segurança, é também acertar o aroma.
• Misturas viram um padrão novo. Uma sinergia não é a soma de óleos; é um terceiro aroma. E misturas com muitos componentes podem perder a identidade^[12]. Veja sinergia de óleos essenciais.
• Cada pessoa percebe de um jeito. Diferenças genéticas nos receptores mudam a intensidade e o quanto um aroma agrada^[7][8]. Por isso a escolha do aroma é feita com a pessoa, e não só pela tabela.

O que NÃO significa:

• Não significa que o Nobel “comprovou a aromaterapia”. O prêmio foi sobre como o olfato funciona^[2]. Os efeitos de cada óleo precisam ser estudados um a um, em pessoas.
• Não significa que um óleo age porque “ativa um receptor da calma”. Receptores olfativos reconhecem moléculas; o significado do aroma é construído no cérebro, com memória, contexto e expectativa, um ponto discutido em revisões sobre aromaterapia^[16].
• Não significa que dá para prever o efeito de um óleo só pela fórmula química. O código é combinatório e varia entre pessoas^[5][7].

Para entender o que já foi testado em pessoas, veja aromaterapia tem base científica?.

Cuidados

Entender os receptores não muda as regras de segurança. Alguns lembretes^[14]:

• Inalação é a via do olfato. Para o efeito pelo aroma, poucas gotas no difusor, no algodão ou no inalador pessoal bastam. Mais não é melhor.
• Na pele, sempre diluído. Veja como diluir óleo essencial.
• Via oral: a via oral é a via mais controversa e de maior risco, e só deve ser usada com o acompanhamento de uma aromaterapeuta com formação clínica, nunca por conta própria. Criança nunca ingere óleo, e recém-nascido não usa óleo.
• Crianças, gestantes, pessoas com asma ou epilepsia e animais de estimação pedem escolhas e doses específicas.
• Perda ou mudança repentina do olfato merece avaliação médica, porque pode ter causas que precisam ser investigadas.

No uso pessoal e familiar, a aromaterapia é um tratamento complementar, não substitui o tratamento médico e não faz diagnóstico médico. Se a pessoa usa medicação, ela só se reduz ou se suspende junto com o médico.

Mitos e verdades

• “Temos um receptor para cada odor.” Mito. Cada odor ativa uma combinação de receptores, e cada receptor participa de vários odores^[5].
• “Cada neurônio do nariz usa um só tipo de receptor.” Verdade, segundo os estudos em animais que embasaram o Nobel^[2][3].
• “Humanos distinguem 1 trilhão de odores.” Em debate. O número foi proposto em 2014^[9] e contestado em 2015^[10][11]. O certo é que distinguimos muito mais do que 10 mil.
• “Todo mundo sente o mesmo aroma igual.” Mito. Variações nos genes dos receptores mudam a percepção^[7][8].
• “O Nobel provou que a aromaterapia funciona.” Mito. Ele explicou como o olfato funciona^[2]; os efeitos dos óleos são estudados à parte.
• “Um óleo essencial é percebido como um padrão.” Verdade. Misturas de muitas moléculas são lidas como um todo^[12][13].

Na aromaterapia clínica

Como biomédica e neurocientista, eu adoro este estudo porque ele tira o olfato do campo do “mistério” e mostra uma máquina precisa. E, na clínica, ele muda a forma como eu olho para cada atendimento.

Primeiro, eu não escolho um óleo só pela tabela. Antes, pergunto como a pessoa percebe aquele aroma: se agrada, se incomoda, se lembra alguma coisa. Se o código é individual, a experiência também é. Um óleo com bons estudos, mas que a pessoa acha desagradável, raramente é a melhor escolha. Veja por que o mesmo óleo acalma uma pessoa e agita outra.

Segundo, eu presto muita atenção à qualidade e à composição do óleo e à diluição, porque sei que pequenas mudanças alteram o padrão que chega ao cérebro. E, nas sinergias, prefiro poucos óleos bem escolhidos a misturas enormes. Terceiro, explico às pacientes o que a ciência mostra e o que ainda está em aberto, como o debate do trilhão. Isso dá confiança e evita promessas que não se sustentam.

Sempre como tratamento complementar, junto com o médico e os outros profissionais que acompanham a pessoa.

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Perguntas frequentes

Quem ganhou o Nobel pelo olfato?

Richard Axel e Linda B. Buck, que dividiram o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 2004 pelas descobertas dos receptores odoríferos e da organização do sistema olfativo^[2].

O que Buck e Axel descobriram em 1991?

Uma família muito grande de genes que fabrica os receptores olfativos, proteínas que atravessam a membrana sete vezes e que só aparecem no epitélio do nariz^[1].

Quantos receptores olfativos o ser humano tem?

Cerca de 400 receptores intactos^[7]. A análise do genoma humano encontrou 339 genes intactos e 297 pseudogenes^[6]. Camundongos têm cerca de mil^[2].

O que é o código combinatório do olfato?

É a ideia de que cada odor ativa uma combinação de receptores e cada receptor reconhece vários odores. O cérebro identifica o aroma pela combinação^[5].

O que são os glomérulos olfativos?

São pequenas estruturas do bulbo olfativo onde chegam os prolongamentos dos neurônios que usam o mesmo receptor. Cada odor ativa um mapa próprio de glomérulos^[4].

É verdade que distinguimos 1 trilhão de odores?

O número foi proposto em 2014^[9], mas análises de 2015 mostraram que o cálculo era frágil e que o número continua desconhecido^[10][11]. O olfato é muito refinado, mas o número exato está em aberto.

Por que cada pessoa percebe um aroma de um jeito?

Porque há variações genéticas nos receptores. Duas pessoas diferem, em média, em mais de 30% deles^[7], e uma única variante pode mudar como um odor é percebido^[8].

O que isso explica sobre os óleos essenciais?

Um óleo essencial é uma mistura de muitas moléculas^[13]. Cada uma ativa sua combinação de receptores, e o cérebro lê o conjunto como um padrão único^[5][12].

O Nobel comprovou a aromaterapia?

Não. O prêmio explicou como o olfato funciona^[2]. Os efeitos de cada óleo precisam ser estudados em pessoas, e a aromaterapia é um tratamento complementar.

Mudar a quantidade de óleo muda o aroma?

Pode mudar. Em estudo com camundongos, mudar a concentração de uma molécula alterou o código de receptores ativados^[5]. Por isso a diluição certa importa.

Referências

1. Buck L, Axel R. A novel multigene family may encode odorant receptors: a molecular basis for odor recognition. Cell. 1991;65(1):175-87. doi:10.1016/0092-8674(91)90418-x
2. Nobel Prize Outreach. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2004: press release. nobelprize.org.
3. Chess A, Simon I, Cedar H, Axel R. Allelic inactivation regulates olfactory receptor gene expression. Cell. 1994;78(5):823-34. doi:10.1016/s0092-8674(94)90562-2
4. Mombaerts P, Wang F, Dulac C, et al. Visualizing an olfactory sensory map. Cell. 1996;87(4):675-86. doi:10.1016/s0092-8674(00)81387-2
5. Malnic B, Hirono J, Sato T, Buck LB. Combinatorial receptor codes for odors. Cell. 1999;96(5):713-23. doi:10.1016/s0092-8674(00)80581-4
6. Malnic B, Godfrey PA, Buck LB. The human olfactory receptor gene family. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004;101(8):2584-9. doi:10.1073/pnas.0307882100
7. Mainland JD, Keller A, Li YR, et al. The missense of smell: functional variability in the human odorant receptor repertoire. Nat Neurosci. 2014;17(1):114-20. doi:10.1038/nn.3598
8. Keller A, Zhuang H, Chi Q, Vosshall LB, Matsunami H. Genetic variation in a human odorant receptor alters odour perception. Nature. 2007;449(7161):468-72. doi:10.1038/nature06162
9. Bushdid C, Magnasco MO, Vosshall LB, Keller A. Humans can discriminate more than 1 trillion olfactory stimuli. Science. 2014;343(6177):1370-2. doi:10.1126/science.1249168
10. Gerkin RC, Castro JB. The number of olfactory stimuli that humans can discriminate is still unknown. eLife. 2015;4:e08127. doi:10.7554/eLife.08127
11. Meister M. On the dimensionality of odor space. eLife. 2015;4:e07865. doi:10.7554/eLife.07865
12. Weiss T, Snitz K, Yablonka A, et al. Perceptual convergence of multi-component mixtures in olfaction implies an olfactory white. Proc Natl Acad Sci U S A. 2012;109(49):19959-64. doi:10.1073/pnas.1208110109
13. Bakkali F, Averbeck S, Averbeck D, Idaomar M. Biological effects of essential oils: a review. Food Chem Toxicol. 2008;46(2):446-75. doi:10.1016/j.fct.2007.09.106
14. Tisserand R, Young R. Essential Oil Safety: A Guide for Health Care Professionals. 2. ed. Edimburgo: Churchill Livingstone/Elsevier; 2014.
15. Buck LB. Unraveling the sense of smell (Nobel lecture). Angew Chem Int Ed Engl. 2005;44(38):6128-40. doi:10.1002/anie.200501120
16. Herz RS. Aromatherapy facts and fictions: a scientific analysis of olfactory effects on mood, physiology and behavior. Int J Neurosci. 2009;119(2):263-90. doi:10.1080/00207450802333953