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

Переводчик: Alexandra Rubleva Редактор: Yulia Kallistratova

Here's a question for you:

У меня к вам вопрос:

how many different scents do you think you can smell,

как вы думаете, сколько различных запахов можно почувствовать

and maybe even identify with accuracy?

и, возможно, даже правильно распознать?

100?

100?

300?

300?

1,000?

1000?

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

Учёные предположили, что человек может уловить до триллиона различных запахов.

A trillion.

Триллион.

It's hard to imagine,

Трудно представить,

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

что для этого процесса у вашего носа есть молекулярный механизм.

Olfactory receptors --

Обонятельные рецепторы —

tiny scent detectors --

крошечные индикаторы запаха —

are packed into your nose,

роятся у вас в носу,

each one patiently waiting to be activated by the odor,

и каждый из них терпеливо ждёт своей активации запахом

or ligand,

или лигандом,

that it's been assigned to detect.

который он должен выявить.

It turns out we humans, like all vertebrates,

Получается, что мы, как и все позвоночные,

have lots of olfactory receptors.

имеем много обонятельных рецепторов.

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

По факту, бо́льшая часть нашего ДНК относится к ним,

than for any other type of protein.

а не к генам любого другого вида протеина.

Why is that?

Почему же?

Could olfactory receptors be doing something else

Могут ли быть у обонятельных рецепторов какие-нибудь ещё функции

in addition to allowing us to smell?

помимо обеспечения нашего обоняния?

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

В 1991 году Линда Бак и Ричард Аксель обнаружили молекулярную конгруэнтность

of olfactory receptors --

обонятельных рецепторов —

work which ultimately led to a Nobel Prize.

работа, впоследствии награждённая Нобелевской премией.

At the time,

В то время

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

мы все предполагали, что те рецепторы можно было обнаружить только в носу.

However, about a year or so later,

Однако примерно через год или даже позже

a report emerged of an olfactory receptor expressed in a tissue

всплыл доклад о нахождении обонятельного рецептора на другой ткани,

other than the nose.

а не в носу.

And then another such report emerged,

А затем появился ещё один такой доклад,

and another.

и ещё один.

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

Мы теперь знаем, что такие рецепторы можно найти по всему телу,

including in some pretty unexpected places --

в том числе и в совершенно неожиданных местах —

in muscle,

в мышцах,

in kidneys,

в почках,

lungs

в лёгких

and blood vessels.

и в кровеносных сосудах.

But what are they doing there?

Но что они там делают?

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

Мы знаем, что обонятельные рецепторы ведут себя как чувствительные химические датчики

in the nose --

в носу —

that's how they mediate our sense of smell.

так они содействуют нашему обонянию.

It turns out they also act as sensitive chemical sensors

Получается, что они также ведут себя как чувствительные химические датчики

in many other parts of the body.

во многих других частях тела.

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

Я не говорю, что ваша печень может выявить аромат утреннего кофе,

as you walk into the kitchen.

когда вы заходите на кухню.

Rather, after you drink your morning coffee,

Однако после того, как вы выпьете ваш утренний кофе,

your liver might use an olfactory receptor

ваша печень может использовать обонятельный рецептор,

to chemically detect the change in concentration

чтобы химическим путём выявить изменение в концентрации

of a chemical floating through your bloodstream.

химиката, впитываемого в ваш кровоток.

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

Многие клетки и ткани в теле используют химически чувствительные аппараты

or chemosensors,

— или хемосенсоры —

to keep track of the concentration of hormones, metabolites

для того, чтобы следить за концентрацией гормонов, метаболитов

and other molecules,

и других молекул,

and some of these chemosensors are olfactory receptors.

некоторые из этих хемосенсоров — это обонятельные рецепторы.

If you are a pancreas or a kidney

Если вы — поджелудочная железа или почка

and you need a specialized chemical sensor

и вам нужен специализированный хемосенсор,

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

который позволит вам следить за определённой молекулой,

why reinvent the wheel?

зачем же снова изобретать колесо?

One of the first examples

Один из первых примеров

of an olfactory receptor found outside the nose

обонятельного рецептора, найденного за пределами носа,

showed that human sperm express an olfactory receptor,

показал, что человеческий сперматозиод выделяет обонятельный рецептор

and that sperm with this receptor will seek out the chemical

и что сперматозоид с этим рецептором будет искать химический элемент,

that the receptor responds to --

на который отреагирует рецептор —

the receptor's ligand.

лиганд рецептора.

That is, the sperm will swim toward the ligand.

А значит, сперматозоид поплывёт к лиганду.

This has intriguing implications.

Это имеет занимательные последствия.

Are sperm aided in finding the egg

Неужели сперматозоиды находят яйцеклетку,

by sniffing out the area with the highest ligand concentration?

вынюхивая область с наивысшей концентрацией лиганд?

I like this example because it clearly demonstrates

Мне нравится этот пример, потому что он чётко демонстрирует

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

преимущественную задачу обонятельного рецептора — быть хемосенсором,

but depending on the context,

но в зависимости от контекста

it can influence how you perceive a smell,

он может повлиять на ваше восприятие запаха

or in which direction sperm will swim,

или на направление, в котором поплывёт сперматозоид,

and as it turns out,

и, как оказывается,

a huge variety of other processes.

на огромное количество других процессов.

Olfactory receptors have been implicated in muscle cell migration,

Обонятельные рецепторы участвуют в миграции мышечных клеток,

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

помогают лёгким чувствовать и реагировать на вдыхаемые химические вещества,

and in wound healing.

а рукам и ранам заживать.

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

Подобным образом, раньше считалось, что вкусовые рецепторы есть только на языке,

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

а теперь выявляются в клетках и тканях по всему телу.

Even more surprisingly,

Что ещё удивительнее,

a recent study found

недавнее исследование показало,

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

что световые рецепторы в глазах тоже немаловажны и в кровеносных сосудах.

In my lab,

В моей лаборатории

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

мы пытаемся понять роли обонятельных и вкусовых рецепторов

in the context of the kidney.

в отношении почки.

The kidney is a central control center for homeostasis.

Почка — это главный центр контроля гомеостаза.

And to us,

И нам понятно,

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

что гомеостатический контрольный центр будет логичным местом

to employ chemical sensors.

для «услуг» хемосенсоров.

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

Мы идентифицировали несколько различных обонятельных и вкусовых рецепторов

in the kidney,

в почке,

one of which, olfactory receptor 78,

один из которых, обонятельный рецептор номер 78,

is known to be expressed in cells and tissues

известен тем, что выделяется в клетках и тканях,

that are important in the regulation of blood pressure.

важных для регуляции кровяного давления.

When this receptor is deleted in mice,

Если этот рецептор удалить в мышах,

their blood pressure is low.

то их кровяное давление понижается.

Surprisingly, this receptor was found to respond

Удивительно, что этот рецептор реагирует

to chemicals called short-chain fatty acids

на такие химические вещества, как коротко-цепочечные жирные кислоты,

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

которые производятся бактериями, живущими в вашем пищеварительном канале —

your gut microbiota.

вашей микробиотой.

After being produced by your gut microbiota,

После производства микробиотой

these chemicals are absorbed into your bloodstream

те химические вещества впитываются в ваш поток крови,

where they can then interact with receptors

где они могут взаимодействовать с рецепторами

like olfactory receptor 78,

как обонятельный рецептор 78,

meaning that the changes in metabolism of your gut microbiota

что означает, что изменения в метаболизме вашей микробиоты пищеварительного канала

may influence your blood pressure.

могут повлиять на ваше кровяное давление.

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

Хотя мы идентифицировали различные обонятельные и вкусовые рецепторы

in the kidney,

в почке,

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

мы только начали выделять их различные функции

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

и понимать, на какие химические вещества каждый из них реагирует.

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

Подобные исследования предстоят в будущем и для других органов и тканей —

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

к этому моменту было изучено лишь ничтожное количество рецепторов.

This is exciting stuff.

Это очень увлекательно.

It's revolutionizing our understanding of the scope of influence

Это преображает наше понимание масштаба влияния

for one of the five senses.

одного из пяти чувств.

And it has the potential to change our understanding

И потенциально оно может изменить наше понимание

of some aspects of human physiology.

некоторых отделов человеческой физиологии.

It's still early,

Ещё рано так говорить,

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

но я думаю, что мы напали на верный след аромата.

(Laughter)

(Смех)

Thank you.

Спасибо.

(Applause)

(Аплодисменты)