شما نه فقط با بینی که با بدنتان بو میکنید.

یک سوال برای شما: فکر می‌کنید چند نوع رایحه را می‌توانید بو کنید، و شاید حتی با دقت تشخیص بدهید؟ صد تا؟ سیصد تا؟ هزار تا؟ یک تحقیق تخمین می‌زند انسانها قادرند تا سقف یک تریلیون بوی مختلف را تمایز دهند. یک تریلیون. تصورکردنش سخت است، اما بینی شما دارای سیستم مولکولی است که این را محقق می‌کند.
گیرنده‌های بویایی-- تشخیص‌دهندگان کوچک بویایی-- در بینی شما تعبیه شده‌اند، هر کدام با حوصله صبر میکند تا توسط رایحه فعال شود، یا مولکول لیگاند که برای تشخیص داده شدن اختصاصی شده است. معلوم میشود ما انسانهامانند همه مهره‌داران، دارای گیرنده بویایی بسیاری هستیم. در واقع، بیشتر دی‌ان‌ای ما به ژنهاییبرای گیرنده‌های بویایی اختصاص داده شده است تا برای هر نوع پروتئین دیگری.
چرا به اینگونه است؟ امکان دارد گیرنده های بویایی کاری دیگر علاوه بر دادن توانایی بویایی به ما انجام دهند؟
در سال ۱۹۹۱ لیندا باک و ریچارد اکسل ازهویت گیرنده‌های بویایی پرده برداری کردند،کاری که نهایتا منجر به جایزه نوبل شد. در آن هنگام، ما همگی تصور بر آن داشتیم که این گیرنده هاتنها در بینی یافت می شوند. هرچند، حدود یکسال یا بیشتر، گزارشی به میان آمد که وجود یکگیرنده بویایی در سطحی به جز بینی را بیان کرد. و بعد گزارش این چنینی دیگری ظاهر شد، و یکی دیگر نیز. اکنون می‌دانیم این گیرنده‌ها در سرتاسر بدن یافت می‌شوند، از جمله در بسیاری مکانهای دور از انتظار-- در عضله، در کلیه‌ها، ششها، و رگهای خونی.
اما آنها آنجا چه می‌کنند؟ خوب، می‌دانیم که گیرندههای بویایی به عنوان حسگرهای حساس شیمیایی در بینی عمل می‌کنند-- با این روش آنها حس بویایی ما راممکن می‌کنند. معلوم شد که به عنوان حسگرهای حساس شیمیایی در دیگر جاهای بدن نیز عمل می‌کنند. اکنون، من نمی‌گویم که کبد شما می‌تواند بویقهوه صبحانه را در حالی که در آشپزخانه قدم میزنید حس کند. پس از اینکه قهوه صبحانه خود را نوشیدید، نسبتا ممکن است کبد شما از یک گیرنده بویایی برای تشخیص شیمیایی تغییرات یک ماده شیمیایی که در جریان خون شما شناور است استفاده کند.
بسیاری از انواع سلولها و سطوح بدن از حسگرهای شیمیایی یا شیمی حسگرها استفاده می‌کنند. تا تمرکز هورمونها و سوخت و سازها و دیگر مولکولها را ردیابی کنند، بعضی از این شیمی حسگرها گیرنده های بویایی هستند. اگر شما یک لوزالمعده یا کلیه هستید و نیاز به یک حسگرشیمیایی ویژه دارید که به شما اجازه خواهد داد تا ردیک مولکول خاص را بگیرید، چرا چرخه را دوباره خلق کنیم؟
یکی از اولین مثالها از یک گیرنده بویایی که خارج از بینی پیدا شده بود نشان داد که اسپرم انسان بیانگریک گیرنده بویایی است و آن اسپرم با این گیرنده به دنبال ماده شیمیایی خواهد رفت که گیرنده به آن پاسخ میدهد-- گیرنده لیگاند. همان اسپرمی است که به سوی لیگاند شنا خواهد کرد. البته نمهیداتی به دنبال دارد. آیا به اسپرم در جستجوی تخمک با بو کشیدن مناطقی که بیشترین تمرکزلیگاند را دارند کمک شده است؟
من این مثال را دوست دارمزیرا به طور شفاف بیان می‌کند که شغل اول یک گیرنده بویاییحسگر شیمیایی بودن است، اما بسته به موقعیت، می‌تواند بر روی چگونگی درک شما از یک بو و یا اینکه یک اسپرم به کدام سمت شنا می‌کند اثر بگذارد، و آنگونه که معلوم میشود، همچنین در تنوع عظیمی از دیگر فعالیتها، گیرنده‌های بویایی در مهاجرتسلولهای عضلانی، و در کمک به ششها برای حس کردن و جواب دادن به استنشاق مواد شیمیایی، و در خوب شدن زخم دخیل هستند.
مشابها، گیرنده‌های چشایی اول تصور میشدکه فقط در زبان قرار داشته باشند اکنون معلوم شده که در سلولها و سطوحسراسر بدن تعبیه شده‌اند. حتی باعث تعجب بیشتر است که تحقیق تازه ای کشف کرده است که گیرنده‌ها ی نورانی توی چشمهایمان در رگهای خونی ما نیز نقش دارند.
در آزمایشگاه ام، ما برروی فهمیدن نقشهای گیرنده‌های بویایی و چشایی در سطح کلیه کار می‌کنیم. کلیه یک مرکز کنترل مرکزی برای هومیوستازی[پایداری مواد موجود در بدن] است. و برای ما معقول به نظر می‌رسد که مرکز کنترل هومیوستازی مکانی منطقی برای بکارگیری حسگرهای شیمیایی باشد. ما تعدادی از گیرنده‌های بویایی و چشایی را در کلیه شناخته‌ایم، که یکی از آنها،گیرنده ی بویایی ۷۸، بخاطر قرار گیری در سلولها و سطوحی که در عادی سازی فشار خون مهم هستند شناخته شده است هنگامی که این گیرنده در موشها حذف می‌شود، فشار خون آنها پایین است. غافلگیرانه،این گیرنده جهت پاسخ دادن بهمواد شیمیایی به اسم اسیدهای چرب کوتاه زنجیرکه توسط باکتری که در روده شما ساکن است تولید می‌شودبوجود آمده بود-- میکروبهای روده شما! پس از تولید شدن توسط میکروبهای روده شما این مواد شیمیایی به جریان خونتانجذب می‌شوند، جایی که قادرند با دیگر گیرنده‌ها مثل گیرنده بویایی ۷۸ تعامل داشته باشند. به این معنا که تغییری در سوخت و ساز میکروبهای روده شما ممکن است بر فشار خون شما تاثیر بگذارد.
همچنین ما تعدادی از گیرنده‌های مختلفبویایی و چشایی را در کبد پیدا کرده‌ایم، ما تازه شروع کردیم به استخراج عملکردهای مختلف آنها و شناخت اینکه هرکدام از آنهابه چه ماده شیمیایی پاسخ می‌دهد. تحقیقات مشابه بر همین منوال برای دیگر ارگانها و سطوح هستند-- تنها یک اقلیت کوچک از گیرنده‌ها تابه امروز مطالعه شده است. چیز هیجان انگیزی است. در حال ایجاد انقلابی در دانش مااز معدود تاثیراتی است که یکی از حواس پنجگانه ما می‌پذیرد . و پتانسیل این را دارد که دانش ما را در بعضی جهات از فیزیولوژی بدن انسانتغییر دهد. هنوز زود است، اما فکر می‌کنم ما بوی چیزی را که دنبال می‌کنیم را حس کرده‌ایم
(خنده )
ممنون.
(تشویق)