Związek między zapachem a chorobą to temat, który intryguje zarówno naukowców, jak i laików. W niniejszym artykule przyjrzymy się aromatom chorób, elektronicznym nosom oraz ukrytym niebezpieczeństwom związanym z utratą zmysłu węchu.
Węch, jako ewolucyjnie najstarszy zmysł, pełnił kluczową rolę w przetrwaniu naszych przodków. Mimo to, w dzisiejszych czasach często jest bagatelizowany na rzecz wzroku i słuchu.
Badania z 2011 roku ujawniły, że niemal połowa młodych ludzi w wieku od 16 do 30 lat wolałaby zrezygnować z węchu niż z używania smartfona czy laptopa.
Nie jest to zaskakujące, ponieważ ludzie na co dzień korzystają głównie ze wzroku i dźwięku. Utrata węchu, czyli anosmia, nie wydaje się być tak poważnym problemem jak utrata wzroku czy słuchu.
Jednakże, warto przyjrzeć się bliżej temu, jak węch wpływa na nasze zdrowie i jakie sygnały może wysyłać.
Wątek choroby
Wytwarzanie charakterystycznych zapachów to umiejętność wielu stworzeń. Feromony, na przykład, wabią potencjalnych partnerów, sygnalizując ich zdrowie.
W tej części artykułu skupimy się na zapachach związanych z chorobami i postaramy się odpowiedzieć na pytanie: «Jak pachną choroby?»
Już od dawna medycyna łączyła pewne schorzenia z konkretnymi zapachami. W starożytnym tekście Sushruta Samhita można znaleźć wzmiankę, że:
«[W] poczuciu węchu możemy rozpoznać specyficzny pot wielu chorób, co ma istotny wpływ na ich identyfikację.»
Mimo że współczesna medycyna odchodzi od tradycyjnych metod, takich jak wąchanie pacjentów, niektóre choroby wciąż posiadają charakterystyczne zapachy.
Poniżej przedstawiamy opisy zapachów związanych z chorobami:
- scrofula – nieświeże piwo
- dur brzuszny – pieczony chleb
- żółta gorączka – sklep mięsny
- błonica – słodka
- ketoza cukrzycowa – owocowy aromat rozkładających się jabłek
- niezdolność do metabolizmu metioniny – gotowana kapusta
- hyperaminoaciduria – suszony słód lub chmiel
Wąchał odpowiedź immunologiczną
Z ewolucyjnego punktu widzenia umiejętność wywąchania chorych jednostek miała kluczowe znaczenie dla przetrwania. Gryzonie, które potrafią wyczuć chorych towarzyszy, zwiększają swoje szanse na przeżycie.
Obecnie wiadomo, że gryzonie mogą unikać chorych osobników tylko dzięki wykrywaniu zapachów.
Badania wykazały, że ludzie również potrafią powąchać osoby w trakcie reakcji immunologicznej. Naukowcy przeprowadzili eksperyment, w którym pobrano próbki zapachu ciała od zdrowych ochotników, a następnie wywołano u nich odpowiedź immunologiczną poprzez podanie endotoksyny.
Po kilku godzinach zauważono, że osoby, które były narażone na działanie endotoksyn, miały bardziej awersyjny zapach ciała w porównaniu do próbek sprzed reakcji. Co ciekawe, różnice w zapachu można było wykryć już po 4 godzinach, a chorzy nie pocili się więcej, lecz ich zapach stał się intensywniejszy i inny.
Jak odpowiedź immunologiczna może zmienić zapach ciała?
Zanim jednak odpowiemy na to pytanie, warto zastanowić się, co tak naprawdę stanowi zapach ciała. U ludzi, jest on przede wszystkim wynikiem działalności bakterii i gruczołów skórnych, szczególnie apokrynowych gruczołów potowych.
Zapach ciała to złożony miks różnych związków chemicznych, w tym egzogenicznych, takich jak kwas E-3-metylo-2-heksenowy czy sulfanyloalkanole.
Infekcje mogą wpłynąć na nasz zapach na wiele sposobów. Przede wszystkim, nasze ciała są zasiedlone przez mikroby, które mogą wpływać na nasz zapach. Patogeny zmieniające poziomy mikroorganizmów mogą doprowadzić do zmiany w aromacie ciała.
Dodatkowo, geny związane z głównym kompleksem zgodności tkankowej wpływają na odpowiedź immunologiczną oraz na preferencje zapachowe. Aktywacja układu odpornościowego prowadzi do zmiany wydalania pewnych produktów metabolicznych.
Kły wykrywające raka
Ludzki nos nie jest tak wyrafinowany jak psie zmysły. W ostatnich latach naukowcy badają, jak psy mogą wykrywać raka dzięki swoim wyjątkowym zdolnościom węchowym.
Choć wyniki badań są różne, niektóre z nich wykazały imponujące wskaźniki wykrywalności. Na przykład, w jednym badaniu cztery wyszkolone psy były w stanie wykryć raka płuc z próbek oddechu 125 osób z dokładnością od 68 do 84 procent.
Inne badanie pokazało, że ośmioletni czarny Labrador Retriever potrafił poprawnie zidentyfikować ponad 90 procent nowotworów jelita grubego z próbek oddechu i kału, a nawet wykrywać wczesne nowotwory.
Mimo że szkolenie psów w celu zwiększenia dokładności może być korzystne w diagnostyce nowotworów, nie jest to idealne rozwiązanie, wymaga bowiem intensywnego i kosztownego treningu oraz doświadczenia przewodnika.
Ponadto, dokładność wyników może się różnić w zależności od psa oraz dnia badania. Niektóre badania wykazały również mniej imponujące wyniki.
W związku z tym, obecnie skupia się na tworzeniu sztucznych sensorów węchowych, które mogłyby replikować zdolności psiego nosa, zwanych «elektronicznymi nosami».
Elektroniczne nosy
W ostatnich latach elektroniczne nosy zyskały na popularności, umożliwiając wykrywanie i rozpoznawanie różnych zapachów. Obecnie są wykorzystywane w niektórych procesach przemysłowych.
Większość z tych urządzeń działa na bazie matryc czujników reagujących na lotne związki. Zmiany w czujnikach są rejestrowane cyfrowo i analizowane za pomocą modeli statystycznych.
Naukowcy mają nadzieję, że elektroniczne nosy w przyszłości będą w stanie wykrywać bakterie, w tym MRSA, w systemach wentylacyjnych szpitali oraz identyfikować nowotwory płuc i mózgu.
Inne badania próbują wykorzystać te technologie do wykrywania chorób nerek, chorób jelit i cukrzycy na podstawie analizy moczu. Chociaż wyniki są różne, wczesne wykrywanie chorób w nienachalny sposób mogłoby przynieść ogromne korzyści.
Wpływ zmniejszonego węchu
Niestety, anosmia i hiposmia, czyli częściowa utrata węchu, są obszarami, które nie były w ostatnich latach wystarczająco badane. Uważane są za mniej krytyczne, co prowadzi do mniejszego zainteresowania i finansowania tych badań.
Jednakże, problemy z węchem dotyczą około 2,7 miliona dorosłych w Stanach Zjednoczonych.
Obniżony zmysł węchu może być spowodowany różnorodnymi czynnikami, takimi jak urazy głowy, infekcje wirusowe, niedrożność nosa, niektóre leki oraz schorzenia neurologiczne. To nie jest tylko niewielkie niedogodnienie.
Badanie pt. «Niebezpieczne zdarzenia związane z upośledzeniem funkcji węchowej» zidentyfikowało zagrożenia związane z obniżonym węchem.
Zbadano 124 osoby z obniżonym węchem, z których ponad jedna trzecia doświadczyła niebezpiecznych sytuacji, takich jak:
- incydenty podczas gotowania – 45 procent respondentów
- jedzenie zepsutego jedzenia – 25 procent
- niemożność wykrycia wycieku gazu – 23 procent
- niemożność zapachu ognia – 7 procent
Oprócz zagrożeń fizycznych, mogą wystąpić również problemy związane z wpływem węchu na smak. U niektórych osób anosmia prowadzi do anoreksji, ponieważ jedzenie traci przyjemność.
Z drugiej strony, osoby z hiposmią mogą mieć skłonność do otyłości, gdyż jedynie słone, smażone potrawy wydają się atrakcyjne. Obniżony węch może także zaburzać proces trawienia, gdyż smak stymuluje produkcję śliny i aktywność trzustki.
Poczucie zapachu a diagnoza demencji
W miarę starzenia się społeczeństwa, problem demencji staje się coraz bardziej aktualny. Niestety, demencja jest trudna do leczenia, a jej wyleczenie jest niemożliwe. Nacisk kładziony jest na łagodzenie objawów, spowolnienie postępu choroby oraz wczesne diagnozowanie.
Wczesna diagnoza może być problematyczna, ponieważ brakuje wyraźnych biomarkerów, a wczesne objawy często są mylone z naturalnym procesem starzenia się. Tutaj wchodzi w grę zmysł węchu.
Upośledzenie węchu jest jednym z najwcześniejszych objawów zarówno choroby Parkinsona, jak i choroby Alzheimera. Zmniejszenie zdolności węchowej wpływa na umiejętność rozpoznawania i identyfikacji zapachów.
Wiele badań badało, czy ten czynnik może być przydatny w diagnozowaniu. W metaanalizie 81 badań stwierdzono:
«[O] identyfikacja i rozpoznanie są najciekawszymi kandydatami do włączenia do baterii testów w celu wykrycia przypadków subklinicznych w AD [choroba Alzheimera].»
Inne badania wykazały, że niedobór węchu jest bardziej wyraźny u osób z chorobą Lewy’ego (LBD) niż u osób z chorobą Alzheimera. Rozróżnienie to jest ważne, ponieważ leki stosowane w niektórych rodzajach demencji nie są odpowiednie dla osób z LBD.
Podsumowując, chociaż przełomowe badania nad węchem są stosunkowo rzadkie, istnieje ogromny potencjał dla przyszłych technologii diagnostycznych w medycynie. Jak zauważył Alexander Graham Bell: «Jeśli masz ambicję znaleźć nową naukę, zmierz zapach».
