Podrobné mapy pachových receptorů v nose a mozku odhalují nečekaný řád v jednom z nejtajemnějších smyslů lidského těla.

Zrak má svou mapu v sítnici, sluch zase v hlemýždi vnitřního ucha. Vědci se dlouho domnívali, že čich nic podobného nemá – jen receptory nahodile rozptýlené v nosní tkáni, bez zjevné logiky, která by vysvětlovala, jak dokážeme vnímat více než bilion různých pachů světa. Nový výzkum však ukazuje, že čich v sobě po celou dobu skrýval řád.

Dvě nové studie publikované v časopise Cell odhalují, že čich je mnohem lépe uspořádaný, než se dosud předpokládalo. Dr. Sandeep Robert Datta a jeho kolegové z Harvard Medical School vytvořili první podrobnou mapu přibližně 1 100 pachových receptorů v nose myši. V doprovodné studii pak laboratoř Catherine Dulacové ze stejné univerzity vytvořila podobnou mapu a vysledovala, jak se tyto receptory propojují s mozkem.

Poprvé „máme kompletní mapu toho, jak je pach reprezentován v nose i v mozku, podobně jako je tomu u zraku a sluchu,“ uvedla neurovědkyně Dulacová v e-mailu pro Epoch Times.

Pro lidi, kteří ztratí čich – ať už po prodělání covidu-19, v důsledku úrazu hlavy, nebo prostě s přibývajícím věkem –, má tento skrytý řád zásadní význam. Ztráta čichu není jen drobná nepříjemnost. Jídlo ztrácí chuť a člověk hůře rozpoznává každodenní varovné signály, jako je kouř, plyn nebo zkažené mléko. Obnova čichu se však ukazuje jako mimořádně obtížná a nové poznatky konečně začínají vysvětlovat proč.

Skrytá geografie uvnitř nosu

Zjištění ukazují, že čich je uspořádán mnohem promyšleněji, než si kdokoli uvědomoval. Zpochybňují tak dlouho přijímanou představu, že tento smyslový systém je převážně neuspořádaný.

Každý typ pachového receptoru, který rozpoznává určitou jedinečnou skupinu molekul, se nachází v čichovém epitelu – tkáni uložené vysoko v nosní dutině, která pachy detekuje. Vědci začali jednotlivé typy čichových receptorů poprvé identifikovat v roce 1991, dlouho se však zdálo, že jsou uspořádány jen do širokých zón.

„Mělo se za to, že každý pachový receptor je v nose rozmístěn nahodile, bez ladu a skladu,“ bez zjevného vzorce, který by vysvětloval fungování celého systému, uvedl Datta, profesor neurobiologie na Harvard Medical School a hlavní autor první studie, v e-mailu pro Epoch Times.

Aby mohli vědci mapy vytvořit, analyzovali přibližně 5 milionů nervových buněk ze stovek myší. Použili k tomu moderní nástroje, které ukazují, jaké receptory jednotlivé neurony exprimují a kde přesně se v nosní tkáni nacházejí.

Zjistili, že buňky jsou podle typu pachového receptoru uspořádány do zřetelných vodorovných pruhů – jako pásy táhnoucí se od horní části nosu ke spodní. Tento vzorec byl u všech stovek zkoumaných myší stejný, čímž vznikla společná mapa pachů.

Druhá studie rozšířila toto zjištění až do mozku. Vědci zmapovali, kde se určité geny překládají do různých pachových receptorů v nosní tkáni a v oblasti mozku, kam se informace o pachu přenášejí. Mapa v mozku se podobala mapě v nose, což naznačuje existenci koordinovaného systému, který propojuje nos přímo s centrálním orgánem.

Jak mapa vzniká

Dattův tým také zkoumal, jak se čichová mapa v nose vytváří. Jejich práce ukazuje na kyselinu retinovou – molekulu, která v celém těle pomáhá řídit růst – jako na klíčový organizační signál.

Když se čichové neurony vyvíjejí, jsou vystaveny různým hladinám kyseliny retinové. V čichové tkáni vytváří tato látka napříč nosem gradienty a tyto místní chemické rozdíly zřejmě ovlivňují, jaký pachový receptor bude daný neuron nakonec exprimovat.

Když vědci experimentálně narušili signalizaci kyseliny retinové, posunula se i samotná mapa receptorů. Oblasti exprese receptorů se v tkáni posunuly nahoru nebo dolů, což naznačuje, že chemické gradienty skutečně pomáhají utvářet prostorové uspořádání nosu.

Zjištění naznačují, že čich se vyvíjí podle souboru přesných biologických instrukcí, které vedou neurony na správná místa a propojují je do funkční senzorické sítě.

Proč je to důležité pro obnovu čichu

Poruchy čichu postihují miliony lidí a možnosti léčby jsou stále omezené. Nové poznatky pomáhají vysvětlit, proč může být obnova tohoto smyslu tak obtížná: samotné nahrazení neuronů nemusí stačit k tomu, aby se znovu vytvořilo přesné prostorové uspořádání systému. Nové buňky se možná budou muset zapojit na specifických, správných místech.

„Porozumění povaze této mapy je zásadní, pokud chceme vyvinout nástroje k opravě nosu,“ uvedl Datta.

Například terapie kmenovými buňkami by musely nové buňky rozmístit po celé čichové tkáni – nejen je doplnit v oddělených ostrůvcích – aby bylo možné mapu správně obnovit.

Stále však zůstávají důležité mezery. Lidské pachové receptory dosud nebyly zmapovány stejným způsobem, takže není známo, zda mají lidé stejné uspořádání, jaké bylo pozorováno u myší.

Podle dr. Bradleyho Goldsteina, specialisty na onemocnění dutin z Duke University School of Medicine, který se na studiích nepodílel, může lidský systém fungovat podle podobných organizačních principů. Vědci však podle něj musí teprve ověřit, nakolik lze poznatky získané u myší vztáhnout na člověka.

„Přímý důkaz této organizace u lidí zatím nemáme,“ uvedl. „Je však pravděpodobné, že se používají podobné strategie, a porozumění těmto vodítkům představuje významný pokrok.“

Vědci nyní začínají studovat lidskou tkáň, aby zjistili, nakolik myší mapa odráží biologii lidského čichu. Jde o první krok k pochopení toho, jak by jednou bylo možné obnovit smysl, který je tak zásadní – a zároveň tak křehký.

ete

Související témata

Související články

Přečtěte si také

Malé modulární reaktory – trend, který se přetavuje z papíru do reality. Kdo vyhraje závod s časem?

Co se v oblasti malých modulárních reaktorů – SMR – děje ve světě i u nás.

Kybernetický útok na deník Epoch Times 

Webové stránky české redakce deníku Epoch Times se dnes ocitly pod kybernetickým útokem. Server, který zprostředkovává webhosting stránek, byl zasažen „útočnými požadavky“.

Španělsko kvůli požárům vyhlásilo národní stav nouze, EU poslala letadla

Španělská vláda vyhlásila v madridském regionu národní stav nouze kvůli rozsáhlým lesním požárům, které si podle poslední bilance vynutily evakuaci nejméně 19.000 lidí.

Dospívající osoba v ložnici drží smartphone se zobrazeným logem TikTok, světlo displeje osvětluje její tvář, v pozadí jsou plyšové hračky a deka.
TikTok porušuje pravidla pro ochranu dětí na internetu, uvedla Evropská komise

Evropská komise předběžně shledala, že čínská sociální síť pro sdílení krátkých videí TikTok porušuje unijní nařízení o digitálních službách.

Širší souvislosti Trumpova projevu o problémech s volbami

Události roku 2020 natrvalo podlomily důvěru v integritu amerických voleb už a odstartovaly dlouhý proces vyrovnávání se s hroznou pravdou.

124 švýcarských zákonodárců odsoudilo nadnárodní represi Pekingu vůči Falun Gongu

Prohlášení vyzývá švýcarské úřady k ochraně praktikujících a k tlaku na čínský režim, aby ukončil 27 let trvající pronásledování.

„Věčné chemikálie“ mohou být větší hrozbou než mikroplasty

Mikroplasty budí pozornost veřejnosti, ale vědci stále častěji varují před PFAS. Tyto věčné chemikálie se hromadí v těle i v pitné vodě. Mikroplasty se v posledních letech staly symbolem ekologických problémů moderní civilizace. Byly nalezeny v oceánech, řekách, pitné vodě, potravinách i lidském organismu. Vedle nich však existuje další skupina látek, kterou řada odborníků považuje […]

Počet porcí ultrazpracovaných potravin ovlivňuje riziko srdečních onemocnění

Více porcí ultrazpracovaných potravin denně souvisí s vyšším rizikem infarktu, mrtvice a dalších srdečních příhod.

Jak se zrodila kavárenská kultura

Kavárny patří k symbolům městského života už téměř pět století. Kromě podávání kávy se zde uzavíraly obchody a vznikaly revoluční myšlenky.