Mirosul apare în locuri neașteptate. Crezi că avem receptori olfactivi doar în cavitatea nazală?
Mirosul este unul dintre cele mai vechi simțuri, dar a fost unul dintre ultimele care au fost înțelese de oamenii de știință. Abia la începutul anilor 1990, biologii au descris pentru prima dată funcționarea interioară a receptorilor olfactivi – senzorii chimici din nasul nostru – printr-o descoperire care a câștigat un premiu Nobel.
De atunci, lucrurile au evoluat. În ultimul deceniu, oamenii de știință au descoperit că receptorii olfactivi nu se găsesc doar la nas, ci se găsesc în întregul corp – în ficat, inimă, rinichi și chiar în spermă – unde joacă un rol esențial într-o serie de funcții fiziologice.
O echipă de biologi de la Universitatea Ruhr Bochum din Germania a descoperit că pielea noastră este plină de receptori olfactivi. „Mai mult de 15 dintre receptorii olfactivi care există în nas se găsesc și în celulele pielii umane”, a spus cercetătorul principal, dr. Hanns Hatt. Mai mult, expunerea unuia dintre acești receptori la un miros sintetic de lemn de santal cunoscut sub numele de Sandalore declanșează o cascadă de semnale moleculare care pare să inducă vindecarea țesutului rănit.
Într-o serie de teste realizate pe oameni, pielea s-a vindecat cu 30% mai repede în prezența aromei Sandalore, o descoperire despre care oamenii de știință cred că ar putea duce la descoperirea de produse cosmetice pentru pielea îmbătrânită și la noi tratamente pentru a promova recuperarea după traumatisme fizice.
Prezența receptorilor olfactivi din afara nasului poate părea ciudată la început, dar, așa cum au observat dr. Hatt și alții, receptorii olfactivi sunt printre cei mai vechi senzori din organism din punct de vedere evolutiv, capabili să detecteze o multitudine de compuși, nu numai cei din aer.
„Dacă te gândești la receptorii olfactivi ca la detectoare chimice specializate, în loc de receptori care detectează mirosul, atunci este foarte logic ca aceștia să se găsească în alte locuri”, a spus Jennifer Pluznick, profesor asistent de fiziologie la Universitatea John Hopkins, care în 2009 a descoperit că receptorii olfactivi ajută la controlul funcției metabolice și la reglarea tensiunii arteriale în rinichii șoarecilor.
Gândiți-vă la receptorii olfactivi ca la o încuietoare cu cheie în care molecula olfactivă este cheia încuietorii receptorului. Doar anumite molecule se potrivesc cu anumiți receptori. Când molecula potrivită apare, deblochează receptorul potrivit și astfel se pune în mișcare o coregrafie elaborată a reacțiilor biochimice. În interiorul nasului, acest lucru culminează cu trimiterea unui semnal nervos către creier, pe care îl percepem ca miros. Dar același aparat poate îndeplini și alte funcții biologice.
Dr. Hatt a fost unul dintre primii oameni de știință care a studiat aceste funcții în detaliu. Într-un studiu publicat în 2003, el și colegii săi au raportat că receptorii olfactivi găsiți în interiorul testiculelor funcționează ca un fel de sistem de ghidare chimic care permite spermatozoizilor să-și găsească drumul către un ovul nefertilizat, dând un nou sens noțiunii de chimie sexuală.
De atunci, el a identificat receptori olfactivi în mai multe alte organe, inclusiv ficatul, inima, plămânii, colonul și creierul. De fapt, dovezile genetice sugerează că aproape fiecare organ din organism conține receptori olfactivi.
„De ani de zile susțin importanța acestor receptori”, a spus dr. Hatt, care se autointitulează un ambasador al mirosului și ale cărui arome preferate sunt busuioc, cimbru și rozmarin. „A fost o luptă grea.”
În 2009, dr. Hatt și echipa sa au raportat că expunerea receptorilor olfactivi din prostata umană la beta-iononă, un compus miros primar din violete și trandafiri, pare să inhibe răspândirea celulelor canceroase de prostată prin oprirea genelor eratice.
În același an, Grace Pavlath, biolog la Universitatea Emory, a publicat un studiu asupra receptorilor olfactivi din mușchii scheletici. Ea a descoperit că scăldarea receptorilor în Lyral, un parfum cu miros de lăcrămioare, a promovat regenerarea țesutului muscular. Pe de altă parte, s-a constatat că blocarea acestor receptori (prin neutralizarea genelor care îi codifică), inhibă regenerarea musculară, sugerând că receptorii olfactivi sunt o componentă necesară a sistemului complex de semnalizare biochimică care determină transformarea celulelor stem în celule musculare și înlocuirea țesutului deteriorat.
„Acest lucru a fost total neașteptat”, a spus dr. Pavlath. „Când făceam asta, ideea că receptorii olfactivi sunt implicați în repararea țesuturilor nu exista.” Fără îndoială, puțini oameni de știință și-au imaginat vreodată că un parfum ar avea beneficii medicale semnificative.
Dar s-ar putea să nu fie chiar atât de surprinzător. Receptorii olfactivi sunt cel mai mare subset de receptori cuplați cu proteina G, o familie de proteine care se găsesc pe suprafața celulelor, care permit celulelor să simtă ce se întâmplă în jurul lor. Acești receptori sunt o țintă comună pentru medicamente – 40% dintre medicamentele eliberate pe bază de rețetă ajung la celule prin GPCR – și acest lucru poate fi un indicator pentru potențialul a ceea ce s-ar putea numi medicină bazată pe miros.
Dar, din cauza complexității sistemului olfactiv, acest potențial poate fi încă departe. Oamenii au aproximativ 350 de tipuri diferite de receptori olfactivi, iar acest număr se află la limita inferioară pentru vertebrate. Șoarecii și alte animale care depind în mare măsură de simțul lor olfactiv pentru a găsi hrană și a evita prădătorii, au mai mult de 1.000).
În ciuda progreselor recente, oamenii de știință au corelat doar o mână dintre acești receptori cu compușii chimici specifici pe care îi detectează – un efort complicat și mai mult de faptul că multe molecule olfactive pot activa același receptor și, dimpotrivă, mai mulți receptori reacționează adesea la același miros. Încă se știe puțin despre ceea ce fac majoritatea acestor receptori – sau despre cum au ajuns să fie împrăștiați în tot corpul, în primul rând.
Nici măcar nu este sigur faptul că receptorii olfactivi își au originile evolutive în nas. „Se numesc receptori olfactivi pentru că i-am găsit mai întâi în nas”, a spus Yehuda Ben-Shahar, biolog la Universitatea Washington din St. Louis, care a publicat o lucrare despre receptorii olfactivi din plămânul uman, despre care a descoperit că acționează ca un comutator de siguranță împotriva compușilor otrăvitori, determinând îngustarea căilor respiratorii atunci când inhalăm substanțe nocive. „Este o întrebare deschisă”, a spus el, „care a evoluat primul”.
Citește și despre aromaterapia subtilă și cât de puternic ne influențează aromele, aici.