Ионы меди в слизистой оболочке носа играют ключевую роль в распознавании запахов сернистой органики — именно они делают эти запахи невыносимыми для человека и помогают мышам и другим грызунам улавливать аромат, которым они приманивают самок, заявляют американские и китайские биологи в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
«Когда мы проводили эксперименты даже с самыми разбавленными растворами MTMT (сернистое вещество, привлекающее самок у мышей), наши соседи по коридору из других лабораторий жаловались на невыносимую вонь. Медь играла ключевую роль в обнаружении содержащих серу веществ, которые мы успели проверить», — пояснил руководитель группы Хироаки Мацунами (Hiroaki Matsunami) из университета Дьюка в городе Дарем (США).
Мацунами и его коллеги случайно открыли роль ионов меди в восприятии запаха сернистых веществ, изучая то, как грызуны-самцы привлекают своих подруг при помощи специальной сигнальной молекулы MTMT в моче. Как отмечают ученые, это вещество обладает невероятно резким и неприятным запахом — человек ощущает его даже при концентрации 0,3 части на миллиард.
В своем исследовании биологи проверяли работу MTMT на двух сотнях культур обонятельных клеток мыши, реагировавших на известные им летучие вещества при помощи вспышки биолюминесценции. Оказалось, что на такие молекулы реагировал лишь один тип нервных клеток — MOR244-3.
Эти нейроны принадлежат к числу рецепторов, чувствительность которых зависит от концентрации ионов некоторых металлов — цинка, меди или никеля — в окружающей их среде. Биологи добавляли небольшие порции солей этих металлов в питательный раствор для культур рецепторов обоняния и следили за их поведением при появлении молекул МТМТ.
Оказалось, что ионы меди со степенью окисления +2 были ключом к распознаванию запаха «брачного феромона». Даже самые небольшие концентрации увеличивали чувствительность нервных клеток в несколько раз.
Биологи предположили, что те же самые рецепторы могут быть задействованы в распознавании любых молекул органических веществ, в составе которых присутствуют атомы серы. Ученые синтезировали десятки самых разнообразных пахучих веществ и проверяли реакцию клеток. Во всех случаях рецепторы вели себя так же, как и при распознавании МТМТ.
Для проверки своих выводов ученые провели еще один эксперимент на живых грызунах. Мацунами и его коллеги научили мышей находить емкости с запахом МТМТ и получать за выбор сосуда с брачным феромоном порцию сахара. Затем они обработали слизистую оболочку носа мышей при помощи вещества, которое связывает ионы меди, и проследили за поведением своих подопечных.
Мыши полностью потеряли способность чуять запах МТМТ на следующие два дня после обработки носовой полости. Восстановление слизистой оболочки вернуло им эту способность, передает РИА Новости.
«Мы выяснили, что медь отвечала за распознавание всех сернистых веществ, которые мы проверили. Я не вижу причин, по которым бы работа человеческих рецепторов запаха отличалась от функционирования обонятельных клеток мыши — у нас одни и те же типы нейронов, распознающих летучие вещества», — заключает Мацунами.
