«بوی خطر»، چگونه بویایی سیستم ایمنی را در آمادهباش قرار میدهد؟
یکی از مورد مطالعهترین موجودات جهان، کرم نماتود به نام «سینوربدیتیس الگانس» (Caenorhabditis elegans) است که توانایی جالبی در تشخیص خطر از طریق بو دارد. تحقیقات جدید نشان دادهاند که این کرم با بو کردن باکتریهای خطرناک، سیستم ایمنی خود را فعال میکند. درست مانند وقتی که انسانها بوی غذای فاسد از یخچال را حس میکنند، نورونهای بویایی این کرم نیز میتوانند نشانههای اولیه غذای فاسد یا باکتریهای مضر را شناسایی کنند.
بهجای اینکه بوی باکتریهای مضر مانع از خوردن غذای آلوده شود، این بو روده کرم را آماده میکند تا با بدترین وضعیت مواجه شود. قبل از اینکه غذا بلعیده شود، سلولهای رودهای کرم شروع به نابود کردن میتوکندریها (mitochondria) میکنند. این اندامکهای سلولی که منبع تولید انرژی هستند، حاوی مقدار زیادی آهن میباشند، عنصری که باکتریها برای ایجاد عفونت نیاز دارند. با حذف میتوکندریها، بدن کرم جلوی وقوع یک عفونت را میگیرد.
محققان دانشگاه کالیفرنیا در برکلی معتقدند که این پاسخ پیشگیرانه تکامل یافته تا کرمهای نماتود را از پاتوژنهای مرگبار محافظت کند. این کرم برای زنده ماندن باید از باکتریها تغذیه کند، اما تشخیص اینکه کدام سلولها مغذی و قابل خوردن هستند و کدامها میتوانند مضر باشند، بسیار حیاتی است.
پاسخ ایمنی بر اساس بوی باکتریهای مضر
تحقیقات نشان دادهاند که «سینوربدیتیس الگانس» میتواند متابولیتهای فراری (volatile metabolites) که باکتریهای خطرناک در محیط منتشر میکنند را تشخیص دهد. باکتریای که این کرم را میکشد، «سودوموناس آئروژینوزا» (Pseudomonas aeruginosa) نام دارد و متابولیتی به نام استیلپروپیونیل (acetylpropionyl) تولید میکند.
در آزمایشات، سیستم عصبی بویایی این کرم قادر بود این متابولیت را شناسایی کند و به دنبال آن، در سلولهای کرم یک واکنش استرس میتوکندریایی ایجاد شد که بیشتر در سلولهای رودهای قابل مشاهده بود. محققان دریافتند که نورونهای بویایی این کرمها زمانی که هیچ بویی تشخیص نمیدهند، در حالت آمادهباش هستند و وقتی بویی شناسایی میشود، به سکوت میروند.
در این پژوهشها، وقتی نورونهای بویایی خاموش شدند، سلولهای کرم بدون توجه به وجود یا عدم وجود بو، همچنان در حالت پاسخ ایمنی پیشگیرانه باقی ماندند. این نشان میدهد که کرم قبل از اینکه با پاتوژن مواجه شود، خود را برای مقابله آماده میکند.
ارتباط با سیستم ایمنی حیوانات دیگر
پژوهشگران معتقدند که این نوع پاسخ ایمنی ممکن است در حیوانات دیگر نیز که سیستم بویایی قویتری دارند، وجود داشته باشد. طبق گفته «جولیان دیشارت»، نوروبیولوژیست، احتمال دارد که سیستم بویایی در حیوانات دیگر نیز نقش مشابهی ایفا کند. اگر ثابت شود که انسانها نیز میتوانند با بو کردن پاتوژنها سیستم ایمنی خود را آماده کنند، ممکن است در آینده عطریاتی تولید شوند که نقش محافظتی در برابر پاتوژنها داشته باشند.
مطالب مرتبط
