WASHINGTON – Čuch používame každý deň, napriek tomu zostával pre vedcov jedným z najmenej pochopených ľudských zmyslov. Nový výskum však priniesol zásadný objav. Vedci odhalili v nose prekvapivo presnú „mapu“ čuchových receptorov, ktorá kopíruje organizáciu čuchových informácií v mozgu. Zistenie by jedného dňa mohlo pomôcť aj pri liečbe straty čuchu.
Zrak, sluch či hmat majú jasne usporiadané systémy receptorov, pomocou ktorých naše telo spracováva informácie z okolitého sveta. Pri čuchu však vedcom celé desaťročia podobná mapa chýbala. Predpokladalo sa dokonca, že jednotlivé čuchové receptory môžu byť v nose rozmiestnené do veľkej miery náhodne. Výskumníci z Harvard Medical School teraz ukázali, že opak je pravdou. Ako informoval portál ScienceDaily, čuchové neuróny vytvárajú mimoriadne presne usporiadanú štruktúru.
V nose objavili skryté pruhy
Vedci vytvorili doposiaľ najpodrobnejšiu mapu toho, ako je viac ako tisíc typov čuchových receptorov rozmiestnených v nose myší. Namiesto náhodného usporiadania objavili neuróny zoradené do prekrývajúcich sa horizontálnych pásov, ktoré sa tiahnu od hornej časti nosa smerom nadol.
Ešte zaujímavejšie bolo zistenie, že toto usporiadanie zodpovedá mapám nachádzajúcim sa v čuchovom bulbe mozgu. Nos a mozog tak zrejme využívajú koordinovaný systém, pomocou ktorého sa informácie o vôňach a pachoch prenášajú do nervových okruhov. Výsledky štúdie boli publikované v odbornom časopise Cell.
Analyzovali milióny neurónov
Rozlúštiť tento systém nebolo jednoduché. Myši majú približne 20 miliónov čuchových neurónov, pričom každý z nich využíva jeden z viac ako tisícky typov receptorov. Pre porovnanie, ľudské farebné videnie sa opiera len o tri hlavné typy receptorov.
Tím profesora neurobiológie Sandeepa Roberta Dattu preto analyzoval približne 5,5 milióna neurónov od viac ako 300 myší. Vedci skombinovali sekvenovanie jednotlivých buniek s technológiou, ktorá im umožnila presne určiť ich umiestnenie v tkanive.
Výsledkom bol jasný vzorec, ktorý sa navyše medzi jednotlivými zvieratami takmer nemenil. Čuchový systém je teda oveľa organizovanejší, než sa doteraz predpokladalo.
Vedci zistili, ako mapa vzniká
Výskumníkov následne zaujímalo, ako dokáže organizmus takúto komplikovanú mapu vôbec vytvoriť. Dôležitú úlohu podľa výsledkov zohráva kyselina retinová, molekula podieľajúca sa na regulácii génovej aktivity.
Jej rozdielne koncentrácie v jednotlivých častiach nosa zrejme pomáhajú neurónom „zistiť“, kde sa nachádzajú a ktorý čuchový receptor majú aktivovať. Keď vedci hladinu kyseliny retinovej experimentálne zmenili, posunula sa aj samotná mapa receptorov.
Nádej pre ľudí bez čuchu
Objav môže mať v budúcnosti oveľa väčší význam než len lepšie pochopenie jedného z našich zmyslov. Strata čuchu dokáže ovplyvniť chuť do jedla, bezpečnosť aj psychickú pohodu človeka a možností jej liečby je stále málo.
Vedci preto teraz skúmajú, či sa podobná mapa nachádza aj v ľudskom nose. Ak sa to potvrdí, nové poznatky by mohli pomôcť pri vývoji spôsobov obnovy čuchu, napríklad pomocou kmeňových buniek alebo rozhraní spájajúcich mozog s technológiou.
Profesor Datta zdôraznil, že bez základného pochopenia fungovania čuchového systému nie je možné účinne opravovať jeho poškodenia. Nová mapa tak môže byť prvým dôležitým krokom k tomu, aby vedci raz dokázali stratený čuch človeku prinavrátiť.
