Ο Δρ Ευθύμιος Σκουλάκης δημοσίευσε εργασία στο περιοδικό PNAS στην οποία παρουσιάζονται αποτελέσματα τα οποία συμβάλλουν στην κατανόηση της λειτουργίας των οσφρητικών υποδοχέων.

Ένα σημαντικό ερώτημα στη νευροβιολογία είναι το πώς δημιουργούνται τα σήματα από τους οσφρητικούς υποδοχείς της μύτης που ο εγκέφαλος καταγράφει ως οσμή. Η συμβατική θεωρία λέει ότι οι 400 περίπου οσφρητικοί υποδοχείς στην ανθρώπινη μύτη, αναγνωρίζουν τα αρωματικά μόρια σύμφωνα με το σχήμα τους όπως ένα κλειδί αναγνωρίζει μια κλειδαριά. Όμως η θεωρία αυτή δεν επαληθεύεται πλήρως. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η σύγκριση της αιθανόλης με την αιθανοθειόλη που έχουν παρόμοια στερεοδιάταξη αλλά πολυ διαφορετικές οσμές. Η αιθανόλη μυρίζει όπως η Vodka, και η αιθανοθειόλη μυρίζει όπως ένα κλούβιο αβγό και όμως η μοναδική διαφορά στο μόριό τους είναι ένα άτομο. Τα μόρια όμως δεν χαρακτηρίζονται μόνο από το σχήμα αλλά και από τις δονήσεις τους οι οποίες είναι πολύ συγκεκριμένες και εξαρτώνται εξ ολοκλήρου από τη σύστασή τους. Υπάρχει θεωρία που υποστηρίζει ότι οι δονήσεις αυτές, καθορίζουν, πιθανώς και σε συνδυασμό με το σχήμα των μορίων την αναγνώρισή τους από τους οσφρητικούς υποδοχείς. Αν πράγματι ισχύει κάτι τέτοιο, μόρια με το ίδιο σχήμα αλλά μοριακές δονήσεις σε διαφορετικές συχνότητες θα έπρεπε να αναγνωρίζονται ως διαφορετικές οσμές.

Η υπόθεση αυτή ελέγχθηκε με την αντικατάσταση των υδρογόνων από ένα μόριο με άτομα δευτέριου. Η ιδέα βασίζεται στο γεγονός ότι αν το υδρογόνο που περιέχει στον πυρήνα του ένα πρωτόνιο αντικατασταθεί από το δευτέριο που έχει ένα επιπλέον νετρόνιο, η μάζα του μορίου θα μεγαλώσει επηρεάζοντας τις δονήσεις του χωρίς όμως να αλλάξει το σχήμα του. Στην περίπτωση που οι δονήσεις των δύο μορίων διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην αναγνώρισή τους από τους οσφρητικούς υποδοχείς, αναμένουμε και να μυρίζουν διαφορετικά. Παρ' όλο που προηγούμενες έρευνες δεν έχουν καταφέρει να αποδείξουν αν ο άνθρωπος έχει την ικανότητα να ξεχωρίσει από τη μυρωδιά τους τα κοινά μόρια από τις δευτεριωμένες μορφές τους, η ομάδα του Ευθύμιου Σκουλάκη στο Ερευνητικό Κέντρο Βιοϊατρικών Επιστημών ‘Αλέξανδρος Φλέμινγκ' στη Βάρη, σε συνεργασία με τον Luca Turin τον βασικό υποστηρικτή της ‘θεωρίας των δονήσεων' στην όσφρηση, εξέτασαν τη θεωρία αυτή στη μύγα Δροσόφιλα (μύγα του ξιδιού) η οποία μπορεί εύκολα να εξοικειωθεί στο να αναγνωρίζει διαφορετικές οσμές. Τα αποτελέσματά τους αποδεικνύουν ότι η θεωρία που υποστηρίζει ότι η στερεοδιάταξη ενός μορίου καθορίζει την ικανότητά του να ενεργοποιεί ένα υποδοχέα, δεν μπορεί να εξηγήσει εξ ολοκλήρου το μηχανισμό της όσφρησης και υποστηρίζουν την εναλλακτική οδό, ότι δηλαδή οι δονήσεις των μορίων διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην ενεργοποίηση των οσφρητικών υποδοχέων. Ένας συνδυασμός των δύο θεωριών θα μπορούσε να αποτελεί μια εξήγηση στο παράδοξο ότι ενώ διαθέτουμε περιορισμένο αριθμό οσφρητικών υποδοχέων έχουμε την ικανότητα αντίληψης μεγάλου εύρους οσμών.

Αν η θεωρία αυτή εδραιωθεί, τότε ανοίγεται ένας δρόμος για μια γενιά νέων τεχνητών αρωματικών ουσιών, από αρώματα μέχρι φερομόνες, και ίσως κάποια μέρα να κατασκευαστούν και τεχνητά όργανα όσφρησης.

Άρθρο υπό δημοσίευση

Franco, M. I., Turin, L. Mershin, A. and Skoulakis, E. M. C. "A molecular vibration-sensing component in Drosophila melanogaster olfaction" Proceedings of the National Academy of Science-USA.

http://www.pnas.org/content/early/2011/02/08/1012293108.abstract

Highlight: http://www.pnas.org/site/misc/highlights.shtml#fly">http://www.pnas.org/site/misc/highlights.shtml#fly

Επικοινωνία

Ευθύμιος Σκουλάκης ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it )

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΟΥ Ε.ΚΕ.Β.Ε. "ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΣ ΦΛΕΜΙΝΓΚ"  (www.fleming.gr)

Το Ερευνητικό Κέντρο Βιοϊατρικών Επιστημών "Αλέξανδρος Φλέμινγκ" είναι ΝΠΙΔ υπό την εποπτεία του Υπουργείου Παιδείας/ΓΓΕΤ με ιστορία στενά συνδεδεμένη με το Ελληνικό Ίδρυμα Βασικών Βιολογικών Ερευνών "Αλέξανδρος Φλέμινγκ". Το Κέντρο άρχισε τις ερευνητικές του δραστηριότητες το 1998 και είναι ένα από τα ταχύτερα αναπτυσσόμενα Ερευνητικά Κέντρα στην Ελλάδα και στεγάζεται στη Βάρη Αττικής.  Αποτελείται από 4 Ινστιτούτα, Ανοσολογίας, Μοριακής Βιολογίας & amp; Γενετικής, Μοριακής Ογκολογίας, και Κυτταρικής & Αναπτυξιακής Βιολογίας, στα οποία ενεργοποιούνται 13 ερευνητικές ομάδες. Στις εγκαταστάσεις του έχουν δημιουργηθεί σημαντικές πρότυπες ερευνητικές υποδομές, που περιλαμβάνουν μεταξύ άλλων τις πιστοποιημένες με ΙSO 9001 μονάδες διαγένεσης, πρωτεομικής ανάλυσης, τον μεγαλύτερο στην Ελλάδα πιστοποιημένο οίκο πειραματοζώων, μονάδα γονιδιωματικής, και σύστημα μικροσυστοιχιών. Στο κτήριο του Κέντρου στεγάζεται επίσης το Μουσείο Φλέμινγκ, το οποίο περιέχει σημαντικά προσωπικά αντικείμενα του Alexander Fleming.

Το "Φλέμινγκ" έχει δραστηριότητα με διεθνή ακτινοβολία, που είναι εστιασμένη στη βασική και μεταφραστική έρευνα με έμφαση στην ανάπτυξη, μελέτη και χρήση μοντέλων ζώων (ποντικού και δροσόφιλας) για την κατανόηση, πρόγνωση, διάγνωση και θεραπεία ασθενειών του ανθρώπου όπως η χρόνια φλεγμονή, τα αυτοάνοσα νοσήματα, ο καρκίνος, και οι νευροεκφυλιστικές και μεταβολικές νόσοι.