You smell with your body, not just your nose | Jennifer Pluznick

المترجم: Omnia Kamel المدقّق: Muhammad Youssef

Here's a question for you:

إليك هذا السؤال:

how many different scents do you think you can smell,

كم رائحة مختلفة تظن أن بمقدورك شمّها،

and maybe even identify with accuracy?

أو ربما يمكنك أيضًا تحديدها بدقّة؟

100?

100؟

300?

300؟

1,000?

1000؟

One study estimates that humans can detect up to one trillion different odors.

إحدى الدراسات تُقدّر أن البشر بإمكانهم تحديد ما يقرب من تريليون رائحة مختلفة.

A trillion.

تريليون.

It's hard to imagine,

يصعب تخيّل ذلك،

but your nose has the molecular machinery to make it happen.

لكن أنفك لديه الآلية الجزيئية لعمل ذلك.

Olfactory receptors --

المستقبلات الشمِّية،

tiny scent detectors --

وهي كاشفات روائح دقيقة،

are packed into your nose,

تقبع في أنفك،

each one patiently waiting to be activated by the odor,

كل واحد منها ينتظر بصبر حتى يتم تنشيطه من قِبل الرائحة،

or ligand,

أو اللَجين،

that it's been assigned to detect.

الذي تم تكليفه بكشفه.

It turns out we humans, like all vertebrates,

اتّضح أننا كبشر، مثل كل الفقّاريات،

have lots of olfactory receptors.

لدينا الكثير من المستقبلات الشمِّية.

In fact, more of our DNA is devoted to genes for different olfactory receptors

في الحقيقة، الكثير من حمضنا النووي مخصص لجينات المستقبلات الشمِّية المختلفة

than for any other type of protein.

أكثر من أي نوع آخر من البروتينات.

Why is that?

ما السبب في ذلك؟

Could olfactory receptors be doing something else

هل يمكن للمستقبلات الشمِّية أن تقوم بشيء آخر

in addition to allowing us to smell?

بالإضافة للسماح لنا بالشّم؟

In 1991, Linda Buck and Richard Axel uncovered the molecular identity

في 1991، ليندا باك وريتشارد أكسل اكتشفا التركيب الجزيئي

of olfactory receptors --

للمستقبلات الشمِّية،

work which ultimately led to a Nobel Prize.

وهو العمل الذي أوصلهما في النهاية إلى جائزة نوبل.

At the time,

في ذلك الوقت،

we all assumed that these receptors were only found in the nose.

كلنا كنا نفترض أن تلك المستقبلات توجد في الأنف وحسب.

However, about a year or so later,

لكن، بعد سنة أو ما يقرب من ذلك،

a report emerged of an olfactory receptor expressed in a tissue

أظهر تقرير أن أحد المستقبلات الشمِّية

يظهر في نسيج آخر غير الأنف.

other than the nose.

And then another such report emerged,

وبعد ذلك ظهر تقرير آخر مشابه،

and another.

وآخر غيره.

We now know that these receptors are found all over the body,

نحن الآن نعرف أن تلك المستقبلات تظهر في جميع أنحاء الجسم،

including in some pretty unexpected places --

بما في ذلك بعض الأماكن الغير متوقعة تمامًا،

in muscle,

مثل العضلات،

in kidneys,

والكليتين،

lungs

والرئتين،

and blood vessels.

والأوعية الدموية.

But what are they doing there?

لكن ماذا تفعل هناك؟

Well, we know that olfactory receptors act as sensitive chemical sensors

حسنًا، إننا نعرف أن المستقبلات الشمِّية تقوم بدور مستشعرات كيميائية

in the nose --

في الأنف،

that's how they mediate our sense of smell.

هذا دورها فى جعلنا نتمتع بحاسة الشّم.

It turns out they also act as sensitive chemical sensors

اتّضح أنها تقوم أيضًا بدور مستشعرات كيميائية حساسة

in many other parts of the body.

في الكثير من أجزاء الجسم الأخرى.

Now, I'm not saying that your liver can detect the aroma of your morning coffee

الآن، أنا لا أقول أن كبِدك يمكنه كشف رائحة قهوتك الصباحية

as you walk into the kitchen.

بينما تدخل إلى المطبخ.

Rather, after you drink your morning coffee,

لكن، بعدما تشرب قهوتك الصباحية،

your liver might use an olfactory receptor

فإن كبِدك قد يستخدم أحد المستقبلات الشمية

to chemically detect the change in concentration

ليكشف كيميائيًا عن التغيير في معدّل تركيز

of a chemical floating through your bloodstream.

أحد المواد الكيميائية التي في مجرى دمك.

Many cell types and tissues in the body use chemical sensors,

الكثير من أنواع الخلايا والأنسجة في الجسم تستخدم المستشعرات الكيميائية،

or chemosensors,

أو الكيموسنسورز،

to keep track of the concentration of hormones, metabolites

لكي تتتبّع معدل تركيز الهرمونات ونواتج الأيض،

and other molecules,

والجزيئات الأخرى،

and some of these chemosensors are olfactory receptors.

وبعض من تلك المستشعرات الكيميائية هي مستقبلات شمّية.

If you are a pancreas or a kidney

إن كنت بنكرياسًا أو كلية

and you need a specialized chemical sensor

واحتجت إلى مستشعر كيميائي متخصص

that will allow you to keep track of a specific molecule,

يسمح لك بتتبع جزيء معين،

why reinvent the wheel?

فلماذا تعيد اختراع العجلة؟

One of the first examples

أحد أوائل الأمثلة

of an olfactory receptor found outside the nose

للمستقبلات الشّمية الموجودة خارج الأنف

showed that human sperm express an olfactory receptor,

أظهر أن الحيوان المنوي البشري يظهر فيه مستقبلات شمية،

and that sperm with this receptor will seek out the chemical

وأن الحيوان المنوي الذي فيه ذلك المُستقبِل سوف يبحث عن المادة الكيميائية

that the receptor responds to --

التي يستجيب لها المُستقبِل،

the receptor's ligand.

أي اللَجين الخاص به.

That is, the sperm will swim toward the ligand.

أي أن الحيوان المنوي سيسبح في اتجاه اللَجين.

This has intriguing implications.

إن لذلك نتائج مثيرة للفضول.

Are sperm aided in finding the egg

هل تتلقى الحيوانات المنوية مساعدة في العثور على البويضة

by sniffing out the area with the highest ligand concentration?

عن طريق شم المنطقة ذات أعلى تركيز لللَجين؟

I like this example because it clearly demonstrates

يعجبني هذا المثال لأنه يُظهر بوضوح

that an olfactory receptor's primary job is to be a chemical sensor,

أن وظيفة المستقبلات الشمية الأساسية هي أن تكون مستشعرات كيميائية،

but depending on the context,

لكن على حسب السياق،

it can influence how you perceive a smell,

فإنها تستطيع التأثير على إحساسك بالرائحة،

or in which direction sperm will swim,

أو في أي اتجاه سيسبح الحيوان المنوي،

and as it turns out,

وكما تبيّن،

a huge variety of other processes.

فإنها تؤثّر على أنواع عديدة من العمليات الأخرى.

Olfactory receptors have been implicated in muscle cell migration,

المستقبلات الشمية لها دور في انتقال خلايا العضلات،

in helping the lung to sense and respond to inhaled chemicals,

وفي مساعدة الرئة على الإحساس والاستجابة للمواد الكيمائية المستنشقة،

and in wound healing.

وفي علاج الجروح.

Similarly, taste receptors once thought to be found only in the tongue,

وعلى نحو مشابه، فإن المستقبلات التذوقية، التي كان هناك اعتقاد بوجودها في اللسان فقط

are now known to be expressed in cells and tissues throughout the body.

أصبح من المعروف الآن أنها تظهر في الخلايا والأنسجة في جميع أنحاء الجسم.

Even more surprisingly,

وعلى نحو مفاجيء أكثر،

a recent study found

أظهرت دراسة حديثة

that the light receptors in our eyes also play a role in our blood vessels.

أن مستقبلات الضوء التي في أعيننا تلعب دورًا أيضًا في أوعيتنا الدموية.

In my lab,

في معملي،

we work on trying to understand the roles of olfactory receptors and taste receptors

نحن نعمل على محاولة فهم أدوار المستقبلات الشمية والمستقبلات التذوقية

in the context of the kidney.

في الكُلْيَة.

The kidney is a central control center for homeostasis.

الكُلْيَة هي مركز تحكم محوري من أجل التوازن الحيوي.

And to us,

وبالنسبة لنا،

it makes sense that a homeostatic control center would be a logical place

فإنه من المنطقي أن يكون أحد مراكز التحكم المحورية للتوازن الحيوي

to employ chemical sensors.

هو مكان يوظّف مستشعرات كيميائية.

We've identified a number of different olfactory and taste receptors

لقد حددنا عددًا من المستقبلات الشمية والتذوقية المختلفة

in the kidney,

في الكُلْيَة،

one of which, olfactory receptor 78,

وأحدها هو المستقبل الشمي 78،

is known to be expressed in cells and tissues

والمعروف أنه يظهر في الخلايا والأنسجة

that are important in the regulation of blood pressure.

المهمة في تنظيم ضغط الدم.

When this receptor is deleted in mice,

عندما يتم إزالة ذلك المُستقبل في الفئران،

their blood pressure is low.

فإن ضغطها الدموي يصبح منخفضًا.

Surprisingly, this receptor was found to respond

من المفاجيء أنه قد تم اكتشاف أن هذا المُستقبل يستجيب

to chemicals called short-chain fatty acids

للمواد الكيميائية المسماة بالأحماض الدهنية قصيرة السلسلة

that are produced by the bacteria that reside in your gut --

والتي تنتجها البكتيريا الموجودة في أمعائك،

your gut microbiota.

أي جراثيمك الأمعائية.

After being produced by your gut microbiota,

إن تلك المواد الكيميائية يتم امتصاصها ونقلها إلى دمك،

these chemicals are absorbed into your bloodstream

بعدما تنتجها جراثيمك الأمعائية

where they can then interact with receptors

حيث يمكنها عندئذٍ التفاعل مع المستقبلات

like olfactory receptor 78,

مثل المُستقبِل الشمى 78،

meaning that the changes in metabolism of your gut microbiota

مما يعني أن التغيرات في نواتج أيض جراثيمك الأمعائية

may influence your blood pressure.

قد تؤثر على ضغطك الدموي.

Although we've identified a number of different olfactory and taste receptors

بالرغم من أننا اكتشفنا عددًا من المستقبلات الشمية والتذوقية المختلفة

in the kidney,

في الكُلْيَة،

we've only just begun to tease out their different functions

فإننا ما زلنا في بداية مرحلة تحديد وظائفها المختلفة

and to figure out which chemicals each of them responds to.

واكتشاف أي من المواد الكيميائية التي يستجيب كل مُستقبِل لها.

Similar investigations lie ahead for many other organs and tissues --

هناك دراسات مشابهة مُنتظَرة للكثير من الأعضاء والأنسجة الأخرى،

only a small minority of receptors has been studied to date.

لأن أقلية محدودة من الستقبلات هي ما تم دراسته حتى الآن.

This is exciting stuff.

هذه أمور مثيرة.

It's revolutionizing our understanding of the scope of influence

إنها تحدث ثورة في فهمنا لمدى تأثير

for one of the five senses.

واحد من حواسنا الخمسة.

And it has the potential to change our understanding

ولها الإمكانية في تغيير فهمنا

of some aspects of human physiology.

لبعض جوانب وظائف الأعضاء البشرية.

It's still early,

ما زال الأمر في بدايته،

but I think we've picked up on the scent of something we're following.

لكن أظننا قد التقطنا رائحة شيء لنتبعه.

(Laughter)

(ضحِك)

Thank you.

شكرًا لكم.

(Applause)

(تصفيق)