Vad är luktsinne och hur viktigt är det för människan?
Richard Axel, New York, USA, och Linda Buck, Seattle, USA, publicerade år 1991 tillsammans det grundläggande arbetet, där de påvisade den mycket stora familjen av luktreceptorgener. Axel och Buck har sedan arbetat parallellt och oberoende av varandra och har i flera eleganta arbeten klarlagt hur luktsystemet fungerar, från molekylär nivå till hur cellerna är organiserade.
Här är några guldkorn från deras arbete som förklarar enkelt varför vi behöver luktsinnet och även hur vår luktsinne fungerar.
Luktsinnet var länge det mest gåtfulla av våra sinnen. Man förstod inte grundprinciperna för hur vi kan känna igen och minnas inte mindre än 10 000 olika dofter. Amerikanska Nobelpristagare i Fysiologi och Medicin har löst denna gåta och i en serie av revolutionerande arbeten klargjort hur vårt luktsinne fungerar. De upptäckte en stor genfamilj av närmare tusen olika gener (tre procent av våra gener), som ger upphov till lika många typer av luktreceptorer. Dessa sitter på luktreceptorcellerna som finns i ett litet område i övre delen av nässlemhinnan. Där kan de känna av de doftmolekyler som vi andas in.
Luktsinnet är livsviktigt för alla.
Alla levande varelser har förmågan att upptäcka och identifiera kemiska ämnen i omgivningen. Att kunna identifiera lämplig föda och undvika mat som är härsken eller otjänlig som föda har naturligtvis ett stort överlevnadsvärde. Medan fiskar har ett ganska litet antal luktreceptorer – cirka hundra, möss har omkring tusen. Vi människor har något färre än möss, och några av generna för luktreceptorer har förlorats under evolutionen.
För människor och många vuxna djur spelar luktsinnet också en helt avgörande roll; till stor del lever vi och tolkar omvärlden genom vårt luktsinne. Hundar har exempelvis ett cirka 40 gånger större område i näsan avdelat för luktreceptorer än vad människor har.
Luktsinnet är viktigt för vår livskvalitet
Forskare påstår att en unik doft kan framkalla distinkta minnen från vår barndom eller från känsloladdade händelser – positiva eller negativa. En enstaka mussla som inte är fräsch utan orsakar illamående kan lämna ett bestående minne över många år, ett minne som gör att vi inte kan förmå oss att äta någon rätt som innehåller musslor – hur läcker den än må vara. Att förlora luktsinnet är ett allvarligt handikapp – då kan man inte längre uppfatta matens olika kvaliteter eller olika varningssignaler, exempelvis brandrök.
De flesta lukter är sammansatta av flera doftämnen, och varje doftämne aktiverar flera olika luktreceptorceller. Därmed får vi en kombinationskod som kan bilda olika ”luktmönster” – på motsvarande sätt som färgerna i ett lapptäcke eller i en mosaik. Detta gör att vi kan känna av och forma minnesbilder av cirka 10 000 olika dofter.
Hur fungerar vår näsa
Luktsinnet är det första sinnessystem vars funktion har kartlagts främst med molekylära tekniker. Axel och Buck visade att tre procent av våra gener används för att producera de olika luktreceptorerna, som finns på ytan av luktreceptorcellerna. När en luktreceptor aktiveras av ett doftämne leder det till att luktreceptorcellen stimuleras och skickar en elektrisk signal via sina utskott till hjärnan. Varje luktreceptor påverkar först ett G-protein, som den är direkt kopplad till. G-proteinet aktiverar i sin tur bildningen av en budbärarmolekyl inne i cellen, cAMP (cykliskt AMP). Sedan påverkar cAMP jonkanaler så att dessa öppnas och cellen aktiveras. Axel och Buck kartlade den mycket stora genfamiljen av luktreceptorer och visade att den tillhör gruppen G-protein-kopplade receptorer, GPCR.
Alla de cirka tusen olika luktreceptorerna är besläktade proteiner som skiljer sig åt i vissa detaljer, vilket förklarar att de kan aktiveras av olika doftämnen. De består av en lång kedja av aminosyror, som är förankrad i cellmembranet och passerar genom detta sju gånger. Kedjan skapar ett bindningsställe till vilket doftämnet kan knytas. När doftämnet binds ändras proteinets form så att G-proteinet aktiveras.
Informationen är tagen från nobelprize.org
Hela artikeln kan ni hitta här.