نقش عجیب حس بویایی بر عملکرد سیستم ایمنی بدن

مطالعه‌ای جدید نشان داده است که بو کشیدن مواد خطرناک امکان دارد سیستم ایمنی بدن را در حالت آماده‌باش بالا قرار دهد.

به گزارش تک‌ناک، این تحقیق نشان می‌دهد که حس بویایی ما می‌تواند نقشی فراتر از تشخیص بوها داشته باشد و در واقع ممکن است به سیستم ایمنی هشدار دهد تا به تهدیدات محیطی سریع‌تر پاسخ دهد.

این کشف امکان دارد به توضیح چگونگی واکنش سریع‌تر بدن به خطرات ناشی از محیط اطراف کمک کند.

یکی از موجودات زنده‌ای که تاکنون بیشترین مطالعه روی آن انجام شده، کرم گردی به نام Caenorhabditis elegans یا C. elegans است که یک حس بویایی برای خطر دارد و دانشمندان تازه شروع به درک آن کرده‌اند.

فقط بوییدن باکتری‌های خطرناک کافی است تا سیستم ایمنی کرم C. elegans را به حالت آماده‌باش درآورد.

مانند انسان‌ها که بوی غذای فاسد را از یخچال تشخیص می‌دهند، نورون‌های بویایی این کرم ممکن است به عنوان یک علامت هشدار اولیه برای غذای فاسد عمل کنند.

با وجود این، به جای جلوگیری از خوردن پاتوژن توسط کرم، بوی بد باکتری‌های مضر، روده کرم را برای بدترین حالت آماده می‌کند.

قبل از اینکه غذا خورده شود، سلول‌های روده کرم شروع به تخریب اندامک‌های تولیدکننده انرژی به نام میتوکندری می‌کنند.

این نیروگاه‌های سلولی حاوی مقدار زیادی آهن هستند که بیشتر باکتری‌های مهاجم برای انجام یک عفونت موفق به آن نیاز دارند. با حذف میتوکندری از سلول‌های روده‌ای، بدن کرم از ریشه‌دار شدن عفونت آینده جلوگیری می‌کند.

محققان دانشگاه کالیفرنیا معتقد هستند که این پاسخ پیشگیرانه برای محافظت از نماتدها در برابر پاتوژن‌های کشنده، تکامل یافته است.

کرم C. elegans برای بقا نیاز به خوردن باکتری دارد، اما دانستن اینکه کدام سلول‌ها مغذی و قابل خوردن هستند و کدام‌ها مضر هستند، برای بقای کرم حیاتی است.

بدون داشتن چشم‌های تخصصی، یکی از تنها راه‌ها برای تشخیص خطرناک بودن یک وعده غذایی قبل از بلعیدن آن، تشخیص بوی باکتری‌های سمی است.

کرم C. elegans این کار را از طریق محصولات جانبی طبیعی که توسط باکتری‌ها به محیط زیست ریخته می‌شود، به نام متابولیت‌های فرار، انجام می‌دهد.

یک باکتری که C. elegans را می‌کشد، به نام Pseudomonas aeruginosa، متابولیتی به نام استیل‌پروپیونیل تولید می‌کند.

وقتی که هیچ بویی تشخیص داده نمی‌شود این نورون‌های بویایی در حالت نگهبانی مداوم هستند و زمانی که بویی تشخیص داده می‌شود، خاموش می‌شوند. بنابراین وقتی دانشمندان نورون‌های بویایی را خاموش کردند، سلول‌های کرم‌ها صرف نظر از حضور بو، در حالت پاسخ ایمنی پیشگیرانه باقی ماندند.

یافته بسیار قابل توجه این بود که کرم C. elegans قبل از اینکه حتی با پاتوژن مواجه گردد، سیستم ایمنی آن آماده می‌شود.

شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد علاوه بر پاسخ میتوکندری، ممکن است واکنش‌های دیگری نیز در حال وقوع باشد. این واکنش‌ها می‌توانند شامل یک پاسخ ایمنی عمومی‌تر باشند که فقط با بوییدن بوی باکتری‌ها فعال می‌شود.

اینکه آیا این موضوع به حیوانات دیگر با سیستم‌های عصبی بویایی قوی‌تر نیز گسترش می‌یابد یا خیر، مشخص نیست.

محققان فکر می‌کنند که چون حس بویایی در حیوانات دیگر هم وجود دارد، ممکن است بو در پستانداران هم همان کاری را انجام دهد که در C. elegans  انجام می‌دهد.

تحقیقات بیشتری لازم است تا بررسی شود که آیا بوها می‌توانند روده‌های حیوانات دیگر را به روشی مشابه آماده کنند یا خیر.

آیا واقعاً بویی از پاتوژن‌ها خارج می‌شود که ما می‌توانیم آن را تشخیص دهیم و به ما کمک کند تا با عفونت مبارزه کنیم؟

این مطالعه در مجله Science Advances منتشر شده است.