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

Překladatel: Lukáš Dušek Korektor: Samuel Titera

Here's a question for you:

Mám pro vás otázku:

how many different scents do you think you can smell,

kolik si myslíte, že dokážete ucítit různých pachů

and maybe even identify with accuracy?

a možná je i přesně určit?

100?

100?

300?

300?

1,000?

1 000?

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

Jedna studie odhaduje, že lidé dokáží zaznamenat až jeden bilion různých pachů.

A trillion.

Bilion.

It's hard to imagine,

Je těžké si to představit,

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

ale ve vašem nose je molekulární zařízení, které to zvládne.

Olfactory receptors --

Čichové receptory --

tiny scent detectors --

droboučké detektory pachu --

are packed into your nose,

jsou napěchované ve vašem nose

each one patiently waiting to be activated by the odor,

a každý z nich trpělivě čeká, až bude aktivován pachem

or ligand,

či spíše ligandem,

that it's been assigned to detect.

který má za úkol detekovat.

It turns out we humans, like all vertebrates,

Ukazuje se, že my lidé, tak jako všichni obratlovci,

have lots of olfactory receptors.

máme spoustu čichových receptorů.

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

Vlastně je genům pro různé čichové receptory vyhrazena větší část DNA

than for any other type of protein.

než jakémukoliv jinému typu proteinů.

Why is that?

Proč tomu tak je?

Could olfactory receptors be doing something else

Mohly by čichové receptory dělat něco dalšího,

in addition to allowing us to smell?

kromě toho, že nám umožňují cítit?

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

Roku 1991 Linda Bucková a Richard Axel odhalili molekulární podstatu

of olfactory receptors --

čichových receptorů --

work which ultimately led to a Nobel Prize.

práce, za kterou nakonec dostali Nobelovu cenu.

At the time,

V té době

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

jsme všichni předpokládali, že se tyto receptory nalézají jen v nose.

However, about a year or so later,

Nicméně asi za rok nebo tak nějak

a report emerged of an olfactory receptor expressed in a tissue

se objevila zpráva o čichovém receptoru exprimovaném v jiné tkáni

other than the nose.

než nosní.

And then another such report emerged,

A pak se objevila další podobná zpráva,

and another.

a další.

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

Nyní víme, že se tyto receptory nacházejí po celém těle,

including in some pretty unexpected places --

dokonce i na některých dost nečekaných místech --

in muscle,

ve svalech,

in kidneys,

v ledvinách,

lungs

plicích

and blood vessels.

a krevních cévách.

But what are they doing there?

Ale co tam dělají?

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

No, víme, že čichové receptory fungují jako citlivé chemické senzory

in the nose --

v nose --

that's how they mediate our sense of smell.

tak totiž vytvářejí náš smysl pro čich.

It turns out they also act as sensitive chemical sensors

Ukazuje se, že také fungují jako citlivé chemické senzory

in many other parts of the body.

v mnoha jiných částech těla.

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

Neříkám, že vaše játra dokáží rozpoznat aroma vaší ranní kávy,

as you walk into the kitchen.

když vcházíte do kuchyně.

Rather, after you drink your morning coffee,

Je to spíš tak, že poté, co svou ranní kávu vypijete,

your liver might use an olfactory receptor

vaše játra patrně použijí čichový receptor,

to chemically detect the change in concentration

aby chemicky zjistily změnu koncentrace

of a chemical floating through your bloodstream.

chemikálií vznášejících se ve vašem krevním oběhu.

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

Mnoho druhů buněk a tkání ve vašem těle používá chemické senzory

or chemosensors,

neboli chemosenzory,

to keep track of the concentration of hormones, metabolites

aby sledovalo koncentraci hormonů, metabolitů

and other molecules,

a jiných molekul

and some of these chemosensors are olfactory receptors.

a některé z těchto chemosenzorů jsou čichové receptory.

If you are a pancreas or a kidney

Když jste játra nebo ledviny

and you need a specialized chemical sensor

a potřebujete specializovaný chemický senzor,

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

který vám umožní sledovat určitou molekulu,

why reinvent the wheel?

proč znovu objevovat Ameriku?

One of the first examples

Jeden z prvních příkladů

of an olfactory receptor found outside the nose

čichového receptoru nalezeného mimo nos ukázal,

showed that human sperm express an olfactory receptor,

že lidské sperma exprimuje čichový receptor

and that sperm with this receptor will seek out the chemical

a že spermie s tímto receptorem vyhledávají chemikálii,

that the receptor responds to --

na niž receptor reaguje --

the receptor's ligand.

receptorův ligand.

That is, the sperm will swim toward the ligand.

Takže spermie poplavou směrem k ligandu.

This has intriguing implications.

Má to zajímavé implikace.

Are sperm aided in finding the egg

Pomáhá spermiím k nalezení vajíčka

by sniffing out the area with the highest ligand concentration?

vyčmuchání oblasti s největší koncentrací ligandu?

I like this example because it clearly demonstrates

Mám tenhle příklad ráda, neboť jasně ukazuje,

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

že hlavním úkolem čichového receptoru je být chemickým senzorem,

but depending on the context,

ale podle kontextu

it can influence how you perceive a smell,

může ovlivňovat, jak vnímáte jistý pach,

or in which direction sperm will swim,

anebo směr, kterým poplavou spermie,

and as it turns out,

a jak se ukazuje,

a huge variety of other processes.

širokou škálu dalších procesů.

Olfactory receptors have been implicated in muscle cell migration,

Bylo zjištěno, že čichové receptory mají podíl na migraci svalových buněk,

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

pomáhají plicím vnímat vdechnuté chemikálie a reagovat na ně

and in wound healing.

a podílejí se na hojení ran.

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

Také o chuťových receptorech, o nichž se myslelo, že se vyskytují jen v jazyku,

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

se dnes ví, že jsou exprimovány v buňkách a tkáních po celém těle.

Even more surprisingly,

Ještě překvapivěji

a recent study found

nedávná studie zjistila,

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

že světelné receptory z našich očí hrají roli i v našich cévách.

In my lab,

V mé laboratoři

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

se snažíme porozumět roli čichových a chuťových receptorů

in the context of the kidney.

v oblasti ledvin.

The kidney is a central control center for homeostasis.

Ledviny jsou hlavním ústředím řídícím homeostázu.

And to us,

A nám dává smysl,

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

že místo řídící homeostázu by logicky mělo být místem,

to employ chemical sensors.

kde se uplatňují chemické senzory.

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

Identifikovali jsme určitý počet různých čichových a chuťových receptorů

in the kidney,

v ledvinách,

one of which, olfactory receptor 78,

z nichž o jednom, čichovém receptoru 78,

is known to be expressed in cells and tissues

je známo, že je exprimován v buňkách a tkáních,

that are important in the regulation of blood pressure.

které jsou důležité pro regulaci krevního tlaku.

When this receptor is deleted in mice,

Když je tento receptor odstraněn u myší,

their blood pressure is low.

jejich krevní tlak je nízký.

Surprisingly, this receptor was found to respond

Kupodivu, bylo zjištěno, že tento receptor reaguje

to chemicals called short-chain fatty acids

na chemikálie zvané "mastné kyseliny s krátkým řetězcem",

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

které jsou vytvářeny bakteriemi sídlícími ve střevech --

your gut microbiota.

střevním mikrobiomem.

After being produced by your gut microbiota,

Poté, co jsou vytvořeny vaším střevním mikrobiomem,

these chemicals are absorbed into your bloodstream

vstřebají se tyto chemikálie do vašeho krevního oběhu,

where they can then interact with receptors

kde mohou interagovat s receptory,

like olfactory receptor 78,

jako je čichový receptor 78,

meaning that the changes in metabolism of your gut microbiota

což znamená, že změny v metabolismu vašeho střevního mikrobiomu

may influence your blood pressure.

mohou ovlivnit váš krevní tlak.

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

Ačkoliv jsme identifikovali určitý počet různých čichových a chuťových receptorů

in the kidney,

v ledvinách,

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

teprve začínáme odkrývat jejich rozličné funkce

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

a zjišťovat, na jaké chemikálie který z nich reaguje.

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

Podobné bádání na nás čeká u mnoha jiných orgánů a tkání --

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

jenom malá menšina receptorů byla dodnes prostudována.

This is exciting stuff.

Jsou to vzrušující věci.

It's revolutionizing our understanding of the scope of influence

Jde o převrat v našem porozumění rozsahu vlivu,

for one of the five senses.

který má jeden z našich pěti smyslů.

And it has the potential to change our understanding

A má to potenciál změnit naše porozumění

of some aspects of human physiology.

některým aspektům lidské fyziologie.

It's still early,

Je stále ještě brzy,

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

ale mám dojem, že jsme zavětřili stopu kořisti, kterou sledujeme.

(Laughter)

(smích)

Thank you.

Děkuji.

(Applause)

(potlesk)