Čichové receptory – nejde jen o čich aneb fascinující příklad dokonalé evoluce (jen ještě úplně nevíme, proč to tak vše je…)

Česká verzia

Autoři: D. Astapenko ^1,2; V. Černý ^1-4
Působiště autorů: Klinika anesteziologie, resuscitace a intenzivní medicíny, Lékařská fakulta v Hradci Králové, Univerzita Karlova, Fakultní nemocnice Hradec Králové ¹; Fakultní nemocnice Hradec Králové, Centrum pro výzkum a vývoj ²; Klinika anesteziologie, perioperační a intenzivní medicíny, Univerzita J. E. Purkyně v Ústí nad Labem a Masarykova nemocnice v Ústí nad Labem ³; Department of Anesthesia, Pain Management and Perioperative Medicine, Dalhousie University, Halifax, Kanada ⁴
Vyšlo v časopise: Anest. intenziv. Med., 29, 2018, č. 5, s. 298-299
Kategorie: Postgraduální vzdělávání - Vybrané kapitoly z klinické fyziologie

Čichové buňky jsou specializované bipolární neurony obsahující čichové receptory v pars olfactoria nosní sliznice, jejichž axony (filla olfactoria) se sdružují do svazků označovaných jako nervus olfactorius, které procházejí lamina cribrosa čichové kosti. Tyto axony tvoří synapse s dendrity mitrálních buněk v makroskopické struktuře nazývané bulbus olfactorius, z níž tvoří vlákna skrze tractus olfactorius do primárních čichových oblastí paleocortexu koncového mozku. Skupiny axonů mitrálních buněk vedoucí podněty do části gyrus hippocampi, corpus amygdaloideum a septum verum jsou příčinou těsného napojení čichové dráhy na limbický systém. Důsledkem tohoto napojení je například i to, že máme vůně nebo pachy spojeny přímo se vzpomínkami, obrannými reakcemi a citovým zabarvením [1].

Čich byl fylogeneticky velmi důležitým smyslem. V čichové dráze byla u hlodavců popsána intenzivní neurogeneze v oblasti bazálních ganglií a translokace neuroblastů skrze rostrální migrační proud (rostral migratory stream), který se u člověka uzavírá do 18. měsíce postnatálního života [2].

Jsou zmíněné čichové receptory pouze součástí centrálního nervového systému? Plní pouze funkci transduktoru chemikálií (odorantů) rozpuštěných v hlenu respiračního epitelu čichové sliznice [3]? Nikoliv, jejich úloha a význam jde mnohem dále než jenom k rozpoznávání vůně či pachu. Exprese několika genů čichového receptoru byla popsána i v dalších více než 45 tkáních (gastrointestinální trakt, periferní nervový systém, muskuloskeletální systém, reprodukční systém, dýchací systém, vylučovací systém, kůže a krev). Koncentrace čichových receptorů se ve tkáních liší (nejvíce jsou zastoupeny ve spermatozoích, kde reagují mj. i s odoranty ženského pohlavního ústrojí) [4], stejně tak se i jednotlivé typy čichových receptorů vyskytují výlučně ve specifických tkáních (ganglia zadních rohů míchy, ganglion Gasseri, sítnice) [5].

Čichové receptory plní v kardiovaskulárním systému důležitou roli v angiogenezi [6]. Jejich agonista je lyral, používaný často v kosmetických výrobcích. Další důležitá funkce čichových buněk je při embryonálním vývoji srdce, kdy jsou jejich agonisty volné mastné kyseliny se středně dlouhým řetězcem. Tito agonisté mají dále u pacientů s diabetes mellitus negativně chronotropní a inotropní efekt, což je staví do potenciální role metabolického modulátoru činnosti srdce a teoreticky i jako cílové struktury případných farmakologických intervencí [7].

V plicích jsou čichové receptory na neuroendokrinních buňkách, kde ovlivňují sekreci serotoninu [8], a na buňkách hladké svaloviny bronchiálního stromu, kde ovlivňují reaktivitu dýchacích cest. Agonisty představují bourogeonal a butyrát, jejichž výsledný biologický efekt ale může být různý [9]. Přítomnost receptorů byla prokázána i u nemalobuněčného karcinomu plic, kde se nabízí další výzkum potenciálně účinné léčby tohoto tumoru, který je vysoce rezistentní vůči chemoterapii [10].

Pokračující výzkum je limitován především neznalostí agonistů, existencí proměnlivé selektivity čichových receptorů a obtížností tvorby spolehlivého experimentálního modelu reflektujícího odlišnosti mezi člověkem a hlodavci. Navíc jsou čichové receptory nejširší popsanou genovou rodinou lidského genomu, a z toho pramení vysoká strukturální diverzita.

Čichové receptory rozmístěné v různých tkáních v sobě skrývají potenciální terapeutický cíl (snížení bronchiální reaktivity, inotropní působení, modulace imunitní odpovědi aj.) a je zřejmé, že jejich význam jde mnohem dál, než jsme si v minulosti uměli představit.

BODY K ZAPAMATOVÁNÍ

Čichové receptory jsou přítomny v řadě tkání organismu.
Význam receptorů v organismu přesahuje oblast „vnímání vůní a pachů“.
Čichové receptory modulují bronchiální reaktivitu, inotropii a imunitní děje.
Receptory představují potenciální cílové struktury pro modulaci.

Práce je původní, nebyla publikována ani není zaslána k recenznímu řízení do jiného média.

Autoři prohlašují, že nemají střet zájmů v souvislosti s tématem práce.

Oba autoři rukopis četli, souhlasí s jeho zněním a zasláním do redakce časopisu Anesteziologie a intenzivní medicína.

Do redakce došlo dne 17. 7. 2018.

Do tisku přijato dne 15. 8. 2018.

Adresa pro korespondenci:

prof. MUDr. Vladimír Černý, Ph.D., FCCM

cernyvla1960@gmail.com

Zdroje

1. Čihák R, Druga R, Grim M. Čichové dráhy. In Čihák R, et al. Anatomie 3. 3. vydání. Praha: Grada, 2016:457–460.

2. Sanai N, Tramontin AD, Quiñones-Hinojosa A, et al. Unique astrocyte ribbon in adult human brain contains neural stem cells but lacks chain migration. Nature. 2004;427:740–744.

3. Maßberg D, Hatt H. Human olfactory receptors: novel cellular functions outside of the nose. Physiol Rev. 2018;98:1739–1763.

4. Flegel C, Vogel F, Hofreuter A, et al. Characterization of the Olfactory Receptors Expressed in Human Spermatozoa. Front Mol Biosci. 2016;2:73.

5. Flegel C, Schöbel N, Altmüller J, et al. RNA-Seq Analysis of Human Trigeminal and Dorsal Root Ganglia with a Focus on Chemoreceptors. PLoS One. Public Library of Science. 2015;10:e0128951.

6. Kim SH, Yoon YC, Lee AS, et al. Expression of human olfactory receptor 10J5 in heart aorta, coronary artery, and endothelial cells and its functional role in angiogenesis. Biochem Biophys Res Commun. 2015;460:404–408.

7. Jovancevic N, Dendorfer A, Matzkies M, et al. Medium-chain fatty acids modulate myocardial function via a cardiac odorant receptor. Basic Res Cardiol.2017;112:13.

8. Gu X, Ben-Shahar Y. Olfactory Receptors in Human Airway Epithelia. In Humana Press, Totowa, NJ; 2013: p. 161–169.

9. Kalbe B, Knobloch J, Schulz VM, et al. Olfactory receptors modulate physiological processes in human airway smooth muscle cells. Front Physiol. 2016;7:339.

10. Kalbe B, Schulz VM, Schlimm M, et al. Helional-induced activation of human olfactory receptor 2J3 promotes apoptosis and inhibits proliferation in a non-small-cell lung cancer cell line. Eur J Cell Biol. 2017;196:34–46.