W każdej sekundzie setki substancji chemicznych przedostają się z naszych ciał do powietrza. Chemikalia te łatwo się uwalniają, ponieważ mają wysokie ciśnienie pary, co oznacza, że gotują się i zamieniają w gazy w temperaturze pokojowej. Wiele mówią o tym, kim jesteśmy i jaki jest stan naszego zdrowia.
Od czasów starożytnej Grecji wiemy, że pachniemy inaczej, gdy źle się czujemy. Podczas gdy dziś polegamy na analizie krwi, starożytni greccy lekarze używali zapachu do diagnozowania chorób. Jeśli powąchali czyjś oddech i opisali go jako fetor hepaticus (co oznacza zły stan wątroby), oznaczało to, że dana osoba może być zagrożona niewydolnością tego organu.
Jeśli czyjś oddech był słodki lub owocowy, lekarze uważali, że oznacza to, że cukry w układzie trawiennym nie rozkładają się i człowiek ten prawdopodobnie cierpi na cukrzycę. Nauka wykazała, że starożytni Grecy mieli rację – niewydolność wątroby i cukrzyca oraz wiele innych chorób, w tym zakaźnych, nadają oddechowi charakterystyczny zapach.
W 1971 roku Linus Pauling, chemik uhonorowany nagrodą Nobla, naliczył 250 różnych gazowych związków chemicznych w oddechu. Nazywamy je lotnymi związkami organicznymi, w skrócie VOC (ang. volatile organic compounds).
Od czasu odkrycia Paulinga inni naukowcy zidentyfikowali setki innych lotnych związków organicznych w naszym oddechu. Dowiedzieliśmy się, że wiele z tych VOC ma charakterystyczne zapachy, ale nie wszystkie są wyczuwalne dla naszego powonienia.
Czytaj także: Stare choroby wracają. Głównie przez niechęć do szczepionek, ale to nie jedyny powód
Naukowcy uważają, że niezależnie od tego, czy VOC ma zapach, który nasz nos może wykryć, czy nie, mogą one zawierać informacje o stanie zdrowia danej osoby.
Początek choroby Parkinsona u pewnego Szkota został zidentyfikowany przez jego żonę, emerytowaną pielęgniarkę Joy Milner, po tym, jak nabrała ona przekonania, że jego zapach zmienił się, na wiele lat przed postawieniem diagnozy w 2005 roku. Odkrycie to doprowadziło do programów badawczych z udziałem pani Milner w celu zidentyfikowania dokładnego zapachu tej choroby.
Psy mogą wykryć więcej chorób niż ludzie ze względu na ich bardziej wyrafinowany węch. Jednak techniki diagnostyczne, takie jak spektrometria masowa, wychwytują jeszcze bardziej subtelne zmiany w profilach VOC, które są powiązane z chorobami jelit, skóry i układu oddechowego, a także schorzeniami neurologicznymi, takimi jak choroba Parkinsona.
Naukowcy uważają, że pewnego dnia niektóre choroby będą diagnozowane po prostu poprzez oddychanie do urządzenia.
Skąd pochodzą lotne związki organiczne?
Oddech nie jest jedynym źródłem VOC w organizmie. Są one również emitowane przez skórę, mocz i kał.
VOC ze skóry są wynikiem milionów gruczołów skórnych usuwających odpady metaboliczne z organizmu, a także zanieczyszczenia generowane przez bakterie i inne drobnoustroje żyjące na naszej skórze. Pocenie się wytwarza dodatkowe składniki odżywcze do metabolizowania przez te bakterie, co może skutkować szczególnie nieprzyjemną wonią VOC. Zapach potu stanowi jednak tylko ułamek całej palety VOC.
Nasza skóra, a także nasz mikrobiom jelitowy opierają się na delikatnej równowadze tych drobnoustrojów. Naukowcy uważają, że wpływają one na nasze zdrowie, ale nie wiemy jeszcze zbyt wiele o tym, jak funkcjonuje ten związek.
W przeciwieństwie do jelit, skóra jest stosunkowo łatwa do zbadania – można pobierać próbki od żywych ludzi bez konieczności wchodzenia w głąb ciała. Naukowcy uważają, że VOC skóry mogą zapewnić wgląd w to, w jaki sposób bakterie mikrobiomu i organizm ludzki współpracują ze sobą, aby utrzymać nas w dobrej kondycji i chronić przed chorobami.
Bądź na bieżąco z najważniejszymi informacjami, subskrybując nasz codzienny newsletter 300Sekund! Obserwuj nas również w Wiadomościach Google.
W laboratorium mojego zespołu badamy, czy sygnatura VOC skóry może ujawniać różne cechy osoby, do której należy. Te sygnały odpowiadają prawdopodobnie za to, w jaki sposób psy rozróżniają ludzi po zapachu.
Jesteśmy na stosunkowo wczesnym etapie tych badań, ale już wykazaliśmy, że można odróżnić mężczyzn od kobiet na podstawie kwasowości lotnych związków organicznych ze skóry. Używamy do tego spektrometrii masowej, ponieważ przeciętny ludzki nos nie jest wystarczająco wyrafinowany, aby wykryć te VOC.
Możemy również przewidzieć wiek osoby z dokładnością do kilku lat na podstawie profilu VOC skóry. Nie jest to zaskakujące, biorąc pod uwagę, że stres oksydacyjny w naszym organizmie wzrasta wraz z wiekiem.
Stres oksydacyjny występuje, gdy poziom przeciwutleniaczy jest niski i powoduje nieodwracalne uszkodzenia naszych komórek i narządów. Nasze ostatnie badania wykazały, że produkty uboczne tych uszkodzeń oksydacyjnych znajdują się w profilach VOC skóry.
VOC nie tylko odpowiadają za osobisty zapach – są one wykorzystywane przez rośliny, owady i zwierzęta jako kanał komunikacji. Rośliny prowadzą ciągły dialog z innymi organizmami, w tym zapylaczami, roślinożercami, innymi roślinami i ich naturalnymi wrogami, takimi jak szkodliwe bakterie i owady. VOC używane do tego dialogu są znane jako feromony.
Co nauka mówi o feromonach miłosnych?
Istnieją solidne dowody na to, że w królestwie zwierząt VOC mogą działać jak afrodyzjaki. Na przykład myszy mają mikroby, które przyczyniają się do powstania szczególnie cuchnącego związku zwanego trimetyloaminą, który pozwala myszom zweryfikować kondycję potencjalnego partnera. Świnie i słonie również posiadają feromony płciowe.
Możliwe, że ludzie również wytwarzają VOC w celu przyciągnięcia idealnego partnera. Naukowcy muszą jeszcze w pełni rozszyfrować skórę – lub inne lotne związki organiczne, które są uwalniane z naszych ciał. Jednak dotychczasowe dowody na istnienie ludzkich feromonów miłosnych są w najlepszym razie kontrowersyjne. Jedna z teorii sugeruje, że zostały one utracone około 23 miliony lat temu, kiedy u naczelnych w pełni rozwinęła się zdolność rozróżniania kolorów i przy wyborze partnera zaczęły one polegać przede wszystkim na swoim wzroku.
Uważamy jednak, że niezależnie od tego, czy ludzkie feromony istnieją, czy nie, VOC skóry mogą ujawnić, kim i jacy jesteśmy, w kategoriach takich jak starzenie się, odżywianie i sprawność fizyczna, płodność, a nawet poziom stresu. Ta sygnatura prawdopodobnie zawiera markery, które możemy wykorzystać do monitorowania naszego zdrowia i diagnozowania chorób.
Tłumaczył: Tomasz Krzyżanowski
Tekst został opublikowany w The Conversation i zamieszczony tutaj na podstawie otwartej licencji (Creative Commons license). Przeczytaj oryginalny artykuł.
Czytaj także:
- Kobiety bardziej narażone na chorobę Alzheimera. Cała nadzieja w jednym enzymie
- Gorączka denga. Jak tropikalna choroba rozprzestrzenia się w Europie
- Wirus Zachodniego Nilu coraz groźniejszy. Ale to nie on jest główną chorobą odzwierzęcą w UE
- Problemy psychiczne a ekonomia. Tak choroby i zaburzenia pracowników wpływają na gospodarkę
