Një hartë e fshehur në hundën tuaj mund të shpjegojë se si funksionon nuhatja

Një fotografi mikroskopike e një prerjeje tërthore të hundës së një miu. Miu ishte modifikuar gjenetikisht për të shprehur proteinën fluoreshente jeshile në neuronet e nuhatjes. Një nëngrup i vogël i neuroneve që po vdesin është shënuar me të kuqe.

Nuhatja ndikon në mënyrën se si e përjetojmë botën çdo ditë. Ajo na ndihmon të dallojmë rreziqet, i shton thellësi shijes dhe lidhet fort me kujtesën dhe emocionet. Pavarësisht rëndësisë së saj, shkencëtarët kanë pasur vështirësi për të kuptuar plotësisht se si funksionon kjo shqisë në nivel biologjik.

“Nuhatja është jashtëzakonisht misterioze”, tha Sandeep (Robert) Datta, profesor i neurobiologjisë në Institutin Blavatnik në Shkollën Mjekësore të Harvardit. Krahasuar me shikimin, dëgjimin dhe prekjen, biologjia bazë e nuhatjes ka mbetur më pak e kuptuar.

Shkencëtarët krijojnë hartën e parë të detajuar të receptorëve të nuhatjes

Në një studim të ri duke përdorur minj, Datta dhe kolegët e tij ndërtuan hartën e parë të detajuar që tregon se si janë vendosur më shumë se një mijë lloje receptorësh të nuhatjes brenda hundës.

Ajo që zbuluan sfidon supozimet e vjetra. Në vend që të shpërndahen rastësisht, neuronet që mbartin këta receptorë janë shumë të organizuar. Ato formojnë breza horizontalë, ose vija, që shtrihen nga pjesa e sipërme e hundës deri në pjesën e poshtme, të grupuara sipas llojit të receptorit.

“Rezultatet tona sjellin rregull në një sistem që më parë mendohej se nuk kishte rregull, gjë që ndryshon mënyrën konceptuale se si mendojmë se funksionon ky proces”, tha Datta, autori kryesor i studimit.

Studiuesit treguan gjithashtu se kjo hartë në hundë përputhet me hartat përkatëse në llambën e nuhatjes në tru. Kjo lidhje ofron një kuptim të ri mbi mënyrën se si informacioni i aromave udhëton nga hunda drejt qarqeve nervore.

Kërkimi i gjatë për një hartë të nuhatjes

Shkencëtarët kanë kuptuar prej kohësh se si receptorët shqisorë janë të organizuar në sy, veshë dhe lëkurë, dhe se si këto modele lidhen me trurin. Nuhatja ka qenë përjashtimi.

“Nuhatja ka qenë i vetmi përjashtim; është shqisa që ka mbetur pa një hartë për kohën më të gjatë”, tha Datta.

Një arsye është kompleksiteti. Minjtë kanë rreth 20 milionë neurone të nuhatjes, ku secili shpreh një nga më shumë se një mijë lloje receptorësh. Në krahasim, shikimi me ngjyra te njerëzit mbështetet vetëm në tre lloje kryesore receptorësh. Çdo receptor nuhatjeje dallon një grup të caktuar molekulash aromatike, duke e bërë sistemin shumë më të ndërlikuar.

Studiuesit filluan të identifikonin receptorët e nuhatjes në vitin 1991. Gjatë dekadave në vijim, ata kërkuan modele në mënyrën se si këta receptorë ishin vendosur. Studimet e mëparshme sugjeronin se receptorët shfaqeshin vetëm në disa zona të gjera, duke çuar në idenë se vendosja e tyre ishte kryesisht rastësore.

Me zhvillimin e mjeteve të reja gjenetike, ekipi i Datta-s e rishqyrtoi këtë pyetje me metoda më të fuqishme.

Një model i fshehur zbulohet në miliona neurone

Ekipi analizoi rreth 5.5 milionë neurone nga më shumë se 300 minj. Ata kombinuan renditjen në nivel qelizor, e cila identifikon se cilët receptorë shpreh çdo neuron, me transkriptomikën hapësinore, e cila përcakton vendndodhjen e këtyre neuroneve.

“Kjo është tani ndoshta indi nervor më i renditur gjenetikisht në botë, por na duhej kjo shkallë të dhënash për të kuptuar sistemin”, tha Datta.

Rezultatet e tyre zbuluan një model të qartë dhe të qëndrueshëm. Neuronet formojnë vija horizontale të organizuara ngushtë dhe të mbivendosura, bazuar në receptorin që mbartin. Kjo vendosje ishte pothuajse identike në të gjitha kafshët e studiuara dhe përputhej ngushtë me mënyrën se si informacioni i nuhatjes hartëzohet në tru.

Si formohet harta e nuhatjes

Studiuesit hetuan gjithashtu se si zhvillohet kjo strukturë e saktë. Ata identifikuan acidin retinoik, një molekulë që rregullon aktivitetin e gjeneve, si një faktor kyç.

Një gradient i acidit retinoik në hundë duket se udhëzon neuronet, duke ndihmuar secilin prej tyre të aktivizojë receptorin e duhur të nuhatjes në varësi të pozicionit të tij. Kur studiuesit ndryshuan nivelet e kësaj molekule, e gjithë harta e receptorëve u zhvendos lart ose poshtë.

“Ne tregojmë se zhvillimi mund ta arrijë këtë organizim të një mijë receptorëve të ndryshëm të nuhatjes në një hartë jashtëzakonisht të saktë, e cila është e qëndrueshme te kafshë të ndryshme”, tha Datta.

Një studim i veçantë i udhëhequr nga laboratori i Catherine Dulac, profesoreshë Xander në Departamentin e Biologjisë Molekulare dhe Qelizore në Universitetin e Harvardit, i cili u publikua në të njëjtin numër të revistës Cell, pati gjetje të ngjashme.

Çfarë do të thotë kjo për trajtimin e humbjes së nuhatjes

Përtej avancimit të shkencës bazë, ky zbulim mund të ketë ndikim praktik. Humbja e nuhatjes aktualisht ka pak trajtime efektive, edhe pse mund të ndikojë në sigurinë, ushqyerjen dhe shëndetin mendor.

“Nuk mund ta rregullojmë nuhatjen pa kuptuar se si funksionon ajo në nivel bazë”, tha Datta.

Ekipi tani po punon për të kuptuar pse vijat e receptorëve shfaqen në atë renditje specifike dhe nëse i njëjti organizim ekziston te njerëzit. Kjo njohuri mund të udhëheqë qasje të reja, përfshirë terapitë me qeliza staminale ose ndërfaqet tru-kompjuter, që synojnë rikthimin e shqisës së nuhatjes.

“Nuhatja ka një ndikim vërtet të thellë dhe të përhapur në shëndetin e njeriut, kështu që rikthimi i saj nuk është vetëm për kënaqësi dhe siguri, por edhe për mirëqenien psikologjike”, tha Datta. “Pa e kuptuar këtë hartë, jemi të destinuar të dështojmë në zhvillimin e trajtimeve të reja.”/ScienceDaily