Deine Nase ist nicht das einzige Organ im Körper, die Zigarettenrauch Wehen durch die Luft spüren können . Wissenschaftler an der Washington University in St. Louis und der Universität von Iowa haben gezeigt, dass die Lungen haben Geruchsrezeptorenauch.
Im Gegensatz zu den Rezeptoren in der Nase , die in den Membranen der Nervenzellen befinden, die, die in der Lunge sind in den Membranen der neuroendokrinen Zellen . Anstatt die Nervenimpulse an das Gehirn , dass es zu " erkennen ", der beißende Geruch von brennende Zigarette irgendwo in der Nähe zu ermöglichen, die flaschenförmigen neuroendokrinen Zellen auslösen sie Hormone, die die Atemwege verengen machen Dump .
Der neu entdeckte Klasse von Zellen, die Geruchsrezeptoren in der menschlichen Atemwege , die so genannte Lungen neuroendokrinen Zellen oder PNEC-Werte wurden von einem Team von Yehuda Ben- Shahar , PhD , Assistant Professor für Biologie, in Kunst führte gefunden
" Wir vergessen ", sagte Ben- Shahar , " dass unser Körper Plan ist ein Rohr im Rohr , so dass unsere Lungen und unserem Darm offen für die Außenwelt sind . Obwohl sie in uns sind, sind sie tatsächlich Teil unserer Außen Schicht . So sie ständig leiden Umwelteinflüsse ", sagte er , " und es macht Sinn , dass wir Mechanismen entwickelt , um uns zu schützen. "
Mit anderen Worten, die PNECs , in der März-Ausgabe des American Journal of Respiratory Zell- und Molekularbiologie beschrieben, Wächter , Wächter , deren Aufgabe es ist, reizende oder giftige Chemikalien aus.
Die Zellen für die chemische Überempfindlichkeit , die Atemwegserkrankungen, wie chronisch- obstruktive Lungenerkrankung ( COPD) und Asthma charakterisiert verantwortlich sein könnten . Patienten mit diesen Krankheiten sind aufgefordert, Autoabgase , stechenden Gerüchen , Parfüms und ähnliche Reizstoffe , die Verengung der Atemwege und Atembeschwerden auslösen können, zu vermeiden.
Die Geruchsrezeptoren auf Zellen könnte ein therapeutisches Ziel sein , schlägt Ben- Shahar . Durch das Blockieren sie , könnte es möglich sein, einige Angriffe zu verhindern , den Menschen ermöglichen, über die Verwendung von Steroiden oder Bronchodilatatoren reduzieren .
Wenn ein Säugetier einatmet, fließen flüchtige Chemikalien auf zwei Patches von spezialisierten Epithelgewebe hoch oben in den Nasengänge. Diese Patches sind reich an Nervenzellen mit speziellen Duftstoff - bindende Moleküle in ihren Membranen eingebettet.
Wenn eine chemische Docks auf einem dieser Rezeptoren , die Neuron feuert , sendet Impulse an den Riechnerv zum Riechkolben im Gehirn , wo das Signal mit denen von Hunderten von anderen ähnlichen Zellen integriert den Duft der alten Leder zu zaubern oder getrocknet Lavendel.
Im Bewusstsein, dass Atemwegserkrankungen werden durch Überempfindlichkeit gegen flüchtige Reize gekennzeichnet , Ben- Shahar und seine Kollegen festgestellt, dass die Lunge , wie die Nase , müssen einige Mittel zum Nachweis von Chemikalien eingeatmet haben .
Zuvor hatte ein Team an der Universität von Iowa, wo Ben- Shahar war ein Postdoc- Research Associate , hatte für Gene, die durch Patches von Gewebe aus Lungen-Transplantation Spender zum Ausdruck gesucht. Sie fanden eine Gruppe von Geißelzellen , die bitteren Geschmack Rezeptoren exprimieren . Wenn beleidigen Substanzen nachgewiesen wurden , schlagen die Cilien stärker , um sie aus den Atemwegen zu fegen. Dieses Ergebnis wurde auf dem Cover der 28. August 2009 , Ausgabe von Science vorgestellt.
Aber da die Menschen empfindlich gegenüber vielen Substanzen inhaliert , und nicht nur bitter diejenigen sind , entschied sich Ben- Shahar wieder suchen. Dieses Mal hat er festgestellt, dass diese Gewebe auch zum Ausdruck bringen Geruchsrezeptoren, nicht auf Flimmerzellen sondern auf neuroendokrinen Zellen , flaschenförmigen Zellen, die Dump Serotonin und verschiedener Neuropeptide , wenn sie stimuliert wird.
Das machte Sinn. " Wenn Menschen mit Atemwegserkrankungen haben pathologischen Reaktionen auf Gerüche , sie sind in der Regel sehr schnell und heftig ", sagte Ben- Shahar . "Die Patienten plötzlich heruntergefahren und kann nicht atmen , und diese Zellen könnte erklären, warum . "
Ben- Shahar betont die Unterschiede zwischen Chemosensorik in der Nase und in der Lunge. Die Zellen in der Nase sind Neuronen , weist er darauf hin , jeweils mit einem fein abgestimmt Rezeptor und deren Signale müssen im Gehirn miteinander verwoben , um unsere Geruchsumgebunginterpretiert werden.
Die Zellen in den Atemwegen sind sekretorische und nicht neuronalen Zellen , und sie kann mehr als einen Rezeptor tragen , so dass sie weitgehend abgestimmt sind. Anstatt die Nervenimpulse an das Gehirn , sie überschwemmen lokalen Nerven und Muskeln mit Serotonin und Neuropeptiden . " Sie werden vielleicht entworfen ", sagte er , " um eine rasche , physiologische Reaktion hervorzurufen , wenn Sie etwas, das schlecht für Sie ist zu inhalieren. "
Die verschiedenen Mechanismen erklären, warum Kognition spielt eine viel größere Rolle bei der Geschmack und Geruch als bei Husten als Reaktion auf einen Reiz . Es ist möglich , um beispielsweise eine Vorliebe für Bier zu entwickeln. Aber niemand erfährt, nicht zu husten ; die Antwort ist schnell und weitgehend automatisch .
Die Wissenschaftler vermuten, diese Lungen neuroscretory Zellen tragen zur Überempfindlichkeit des Patienten mit COPD , um Luft Reizstoffe . COPD ist eine Gruppe von Erkrankungen, einschließlich Lungenaufblähung , Die durch Husten, Keuchen, Kurzatmigkeit und Engegefühl der Brust aus.
Als die Wissenschaftler sah Gewebe der Atemwege von Patienten mit COPD , entdeckten sie , dass sie mehr von diesen neurosekretorischen Zellen als Atemwegsgewebevon gesunden Spendern hatten .
Als Genetiker , würde Ben- Shahar gerne weiter gehen , Ausschlagen Gene , um sicherzustellen, dass die Störung der neurosekretorischen Zellen nicht nur mit Atemwegserkrankungen korreliert , sondern genügt, um es zu produzieren.
Aber es gibt ein Problem. "Zum Beispiel, eine Leber von einer Maus und einer Leber von einem Menschen sind ziemlich ähnlich , sie drücken die gleichen Arten von Zellen, aber die Lunge aus verschiedenen Säugetierarten sind oft sehr unterschiedlich ; . Sie können sie auf einen Blick erkennen , " Ben- Shahar sagte .
"Es ist klar , Primaten haben verschiedene Zelllinien und Signalanlagen für Atemspezifische Funktionen entwickelt. "
Dies macht es schwierig, die molekularbiologische Mechanismen der Erkrankungen der Atemwege zu entwirren.
Dennoch ist er zuversichtlich, dass die PNEC Wege werden Ziele für Medikamente, die eine bessere Kontrolle würde Asthma, COPD und andere Atemwegserkrankungen bieten . Sie wäre willkommen. Es zeigt sich ein steiler Anstieg dieser Krankheiten in den letzten Jahrzehnten haben sich Behandlungsmöglichkeiten beschränkt , und es gibt keine Heilung .