Ново изследване показва, че миризмите - като тези, отделяни от зреещи плодове или ферментирали храни - могат да доведат до промени в начина, по който се изразяват гените в нашите клетки (включително в тези отвъд носа).
Откритията карат учените да се замислят дали с помощта на повече изследвания вдишването на летливи съединения не би могло да се превърне в своеобразен начин за лечение на рак или забавяне на невродегенеративни заболявания.
Въпреки че идеята за доставяне на лекарства чрез носа не е нова идея, това, разбира се, е огромен скок, който тепърва трябва да направим – все пак все още сме едва на ниво експерименти с клетки, мухи и мишки. Възможно е също така да има непредвидени рискове за здравето, свързани с тестваните съединения, така че са необходими още проучвания, за да се разберат по-добре последствията от това интригуващо откритие.
"Фактът, че излагането на одорант може директно да промени експресията на гени, дори в тъкани, които нямат одорантни рецептори, беше пълна изненада", казва Анандасанкар Рей, клетъчен и молекулярен биолог в Калифорнийския университет (UC) Ривърсайд и старши автор на изследването.
Екипът излага плодови мушици (Drosophila melanogaster) и мишки на различни дози диацетилови пари в продължение на 5 дни. Диацетилът е летливо съединение, което се отделя от дрождите при ферментация на плодове. В миналото то се е използвало за придаване на масленоподобен аромат на храни като пуканки, а понякога се съдържа и в електронните цигари. Освен това е страничен продукт на пивоварството.
Екипът установява, че при отгледани в лаборатория човешки клетки диацетилът може да действа като инхибитор на хистон деацетилазата (HDAC). Той предизвиква широки промени в генната експресия при мухи и мишки, включително в клетките на мозъка на животните, белите дробове на мишките и антените на мухите.
HDAC са ензими, които помагат за по-плътното увиване на ДНК около хистоните, така че ако бъдат инхибирани, гените могат да се експресират по-лесно. Инхибиторите на HDAC вече се използват за лечение на рак на кръвта.
При последващи експерименти изследователите установяват, че парите на диацетила спират растежа на човешки невробластомни клетки, отглеждани в блюдо. Излагането им също така забавя прогресията на невродегенерацията при модел на муха, причиняващ болестта на Хънтингтън.
"Нашето важно откритие е, че някои летливи съединения, отделяни от микроби и храни, могат да променят епигенетичните състояния в неврони и други еукариотни клетки", казва Рей. "Това е първият доклад за често срещани летливи вещества, които се държат по този начин."
Екипът изследва ефектите на диацетила като доказателство за концепцията, но предвид други изследвания, които показват, че вдишването на диацетил предизвиква промени в клетките на дихателните пътища и дори белодробно заболяване, наречено облитериращ бронхиолит, "това съединение може да не е идеалният кандидат за терапия", признава Рейс.
"Вече работим по идентифицирането на други летливи вещества, които водят до промени в генната експресия", добавя Рей, който е основал две стартиращи компании и е подал няколко патента въз основа на работата на екипа си.
Изследването е обвързано и с много други ограничения. Както посочва един от рецензентите му, то "не предоставя задълбочен анализ на основните механизми", които биха могли да обяснят как миризмите предизвикват епигенетични промени в клетките, намиращи се далеч от носа.
Въпросът дали продължителното или многократно излагане на често срещани одоранти може да има по-дългосрочни последици също е извън обхвата на настоящото лабораторно, предклинично проучване. В края на краищата не бива да забравяме, че именно дозата прави отровата.
"Като се има предвид многократното ни излагане на определени аромати и ароматизатори, представените тук констатации подчертават ново съображение за оценка на безопасността на някои летливи химикали, които могат да преминат през клетъчната мембрана", отбелязват изследователите в своя документ.
Може би по-практическото приложение на тази работа е в селското стопанство, тъй като растенията също съдържат ензими HDAC и други изследвания показват, че те проявяват силна и внезапна реакция към летливите химикали във въздуха.
Изследването е публикувано в eLife.
Източник: Science Alert
