Lukten av död (1895), Edvard Munch
År 1857 skrev poeten Charles Baudelaire följande, vid en tidpunkt då forskare inte riktigt visste vad lukten av död var:
Och himlen tittade på det fantastiska kadaveret Blommar som en blomma. Så skrämmande var stanken att du trodde Du skulle svimma bort på gräset. Hasflugorna surrade runt den där ruttna magen, Varifrån kom svarta bataljoner Av larver, som sipprade ut som en tung vätska Hela tiden de där levande trasslarna.
Ett par decennier senare beskrev den tyske läkaren Ludwig Brieger för första gången de huvudsakliga kemiska föreningarna som är ansvariga för denna "ruttnande kött"-lukt – en blandning av putrescine och cadaverine – och ända sedan dess har forskare försökt fastställa hur människor känner av detta skrämmande lukt.
Nu har en studie publicerad i PLOS Computational Biology, kan ha ett svar. Forskare från Kingston University har inte bara avslöjat luktens biokemiska detaljer, fynden, bisarrt nog, kan hjälpa till att behandla allvarliga humörstörningar som depression.
Doften av död
"Doften av död" sägs bestå av mer än 400 flyktiga organiska föreningar som produceras av bakterier som bryter ner vävnader i kroppen till gaser och salter.
De senaste åren har doften av död blivit ett viktigt undersökningsämne på grund av dess potential att användas som ett rättsmedicinskt verktyg.
Dess exakta sammansättning och intensitet kan hjälpa till att skilja mänskliga från djurrester och till och med hjälpa till att bestämma tidpunkten för döden. Sådan information kan till exempel användas när man tränar hundar för att upptäcka mänskliga kvarlevor.
Vårt luktsinne är beroende av detektering av luftburna molekyler. Proteiner som tillhör en stor familj – G-proteinkopplade receptorer (GPCR) – gör detta genom att känna av molekyler utanför cellen och aktivera fysiologiska svar. Detta inkluderar inte bara lukt, utan också syn, smak och reglering av beteende och humör.
Interaktionen mellan dessa proteiner och omvärlden gör dem till stora mål för läkemedelsutveckling; cirka en tredjedel av de för närvarande tillgängliga läkemedlen utformades för att interagera med dem. Bland de 800 mänskliga GPCR är mer än 100 klassificerade som "föräldralösa" - vilket betyder att vi inte vet vilka molekyler de kan känna av och hur de skulle interagera med dem. Som en konsekvens är deras potential att utveckla nya läkemedel särskilt svår att utnyttja.
PLOS-forskningen fastställde att två av dessa föräldralösa barn – de mänskliga TAAR6- och TAAR8-receptorerna – kan detektera putrescin- och kadaverinmolekyler. I synnerhet, med hjälp av beräkningsstrategier inklusive modellering av receptorernas tredimensionella struktur, avslöjade teamet exakt hur dessa receptorer interagerar med "dödens kemikalier".
LÄS NÄSTA: Hur är det att dö?
Det finns många direkta tillämpningar av detta arbete. Till exempel kan forskare designa läkemedel för att minska känsligheten för dessa lukter för personer som antingen lider av ökad luktuppfattning (hyperosmi) eller arbetar i miljöer där dessa föreningar finns. De kan också vara användbara för att utveckla en ny form av "tårgas" för upploppskontroll genom att skapa konstgjorda föreningar som aktiverar dessa receptorer.
Att tackla depression
På längre sikt kan fynden också hjälpa oss att hantera stora humörstörningar. Flera specifika variationer i TAAR6 har tidigare associerats med tillstånd som påverkar en stor del av världens befolkning: depression, bipolära och schizofrena sjukdomar. Till exempel visade sig en variant påverka hur människor reagerar på antidepressiva medel, medan en annan var kopplad till högre självmordsrisk.
Se relaterade Hur är det att dö? Studieförsök att reda ut mysteriet. Vad händer med våra kroppar när vi dör? Döda pixlar: Hur Facebook och Twitter förändrar vårt sätt att tänka om dödenForskningen skulle därför kunna bidra till att utveckla en ny icke-invasiv metod för att stödja diagnos. Patienter med allvarliga humörstörningar kan erbjudas ett "dödslukttest", där ett onormalt svar (upplever det antingen mer eller mindre starkt än normalt) på dessa luktstimuli kan indikera att de bär på en av TAAR6-varianterna som ökar mottagligheten för specifika mentala betingelser.
När de väl diagnostiserats kan personer som lider av dessa tillstånd också få specifik hjälp av nya läkemedel, och den upptäckta genetiska varianten kan riktas mot att lindra symtomen på den psykiatriska störningen. Medan forskare för närvarande inte vet de exakta biokemiska mekanismerna genom vilka en given variant orsakar ett specifikt psykiskt tillstånd, är vår studie en mycket användbar utgångspunkt för att avslöja det eftersom den förklarar den biokemiska mekanismen som är involverad i interaktionen av TAAR6 med externa föreningar.
Det skulle då vara lätt att uppskatta hur förekomsten av en viss variant skulle påverka den interaktionen. Att etablera kopplingen till dess fysiologiska svar – att hjälpa oss förstå vilka föreningar som förändrar det mentala tillståndet – skulle vara mer utmanande. Men även om den detaljerade vägen mellan läkemedlet och det slutliga resultatet förblir okänd, kan det ofta räcka att bara testa dem i djur- och humana kliniska prövningar för att visa att de fungerar.
Baudelaire själv drabbades av bipolär sjukdom: den stora oroliga poeten skrev om sina tankar om självmord och försökte till och med ta livet av sig när hans älskarinna och musa, Jeanne Duval, avvisades av hans familj. Kunde poeten någonsin ha föreställt sig att inuti det ruttnande kadaveret som han beskrev så levande kan ha bott ett botemedel mot hans mentala tillstånd?
Jean-Christophe Nebel är docent i mönsterigenkänning vid Kingston University. Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation.
Bild: Wikimedia Commons