}

Afecte, quina olor a la teva pell!

2016/09/01 Cancio Uriarte, Ibon - Biologian doktorea Iturria: Elhuyar aldizkaria

Per a començar, haig de confessar que sóc un anosmico, un basc de gran nas que està impedit per a fer olor. Per a mi va ser una certa aproximació a l'olfacte el pas del naixement de Jean-Baptiste Grenouilll en la novel·la El perfum de Suskind. El nostre personatge ha nascut en una fira de peix de París, entre les males olors de les vísceres de peix, en un apassionant començament del llibre. Això sí! Més tard, Jean-Baptiste, el nostre assassí sense olors, viurà a la recerca de la seva olor robant olors dels cossos de les noies joves. I les meves preguntes són: per què sona tant als peixos? I els individus tenim olors, perfums, aromes, sundas…?
Figura . Jean-Baptiste Grenouille ha nascut entre vísceres de peix en la novel·la Perfum, i la seva mare l'ha deixat en l'asfixiant escorxador. No obstant això, ha sobreviscut i, malgr

El peix fresc a penes conté un sunda o una olor característica atribuïble als peixos. Tenen una olor suau, no gaire diferent de l'espècie a l'espècie. En les hores post-mortals apareixen olors diferents entre els peixos d'aigua dolça i salada, ja que als peixos marins els brolla de trimetilamina. Què és això?

Els peixos marins s'enfronten a un greu problema, ja que estan en constant competència contra la salinitat. Els peixos corren el risc de deshidratar-se perquè l'aigua de les seves cèl·lules s'escapa. A diferència de l'economia, on els diners es mou de les butxaques dels quals sempre tenen poc, l'aigua de les cèl·lules dels animals marins tendeix a igualar la concentració de sals a través de les membranes. La competència, per tant, és contrària al fet que el bacallà no es converteixi en salat sec!

En aquest context, els invertebrats marins han renunciat a la lluita per mantenir l'aigua. La seva osmolaritat interna és conforme amb mantenir-se al nivell de la mar (són osmocosméticos). Són isoosmóticos amb el mig extern, amb una osmolaritat de 1.100 mOsm/kg en les cèl·lules. No obstant això, aquests valors alts no es deuen als alts nivells dels ions de la cèl·lula, ja que amb aquests alts nivells de sal es danyarien les proteïnes i els lípids de les cèl·lules. Per contra, les cèl·lules, per a arribar a aquestes altes osmolaritats, acumulen soluts orgànics osmòticament actius. Sovint aquests osmolitos són aminoàcids neutres, polioles, urea i metilaminas.

D'altra banda, la majoria dels vertebrats marins són osmorreguladores i són convertits en hipoosmóticos respecte a la mar pels seus òrgans especialitzats en el transport actiu d'aigua i ions (ronyons, brànquies). Però per a sobreviure necessiten mantenir alts nivells d'osmolito. L'osmolaritat interna dels peixos marins és de 350 mOsm/kg i l'osmolito principal és una metilamina: trimetilamino N-òxid (TMAO). En morir, quan el peix comença a deteriorar els seus teixits, TMAO es converteix en trimetilamina (TMA). Aquest TMA és molt volàtil a pH alt i proporciona al peix envellit una olor característica que arriba fins al nas. El TMA també és responsable de l'olor de peix de cefalòpodes i crustacis, com el calamar comú acumula 86 mmol/kg TMAO. Ets dels quals et posen llimona al peix i a les rabas? Doncs bé, les acidesa de vinagre, llimona i tomàquet frenen aquest orgull de la TMA, cobrint l'olor. Si us plau, a casa, si us convido a menjar peix, no em demano llimona. Perquè el peix de la nostra casa és fresc!

Taula . Peixos d'aigües profundes que es poden trobar en els nostres mercats i menjadors escolars/universitaris, amb la seva distribució en profunditat. S'observa una gradació en funció de la profunditat dels oceans amb intervals de concentració (mmol/kg) dels nivells de tmaos musculars dels peixos descrits en cada profunditat. La profunditat màxima oposada és de 8.400 m.

En algunes espècies de peixos, com els gádidos (bacallà, lluç, berruenda, bacalada, paneca...), la producció de TMA pot iniciar-se relativament ràpid a causa de l'enzim tmao-demetilasa. Totes les espècies de peixos, en general, augmenten la població de bacteris que tenien quan estaven vives entre les 24-48 hores de la seva mort. Els bacteris anaerobis facultatius, en créixer fins a nivells crítics, utilitzen el TMAO com a acceptor d'electrons per a produir TMA. En la major part dels hàbitats i àrees geogràfiques, el principal productor és el bacteri Shewanella putrefaciens, un altre bacteri típic dels peixos.

D'aquesta forma es mesuren els nivells de TM com a indicadors de la qualitat del peix i, a vegades, s'utilitzen nassos electrònics per al mesurament. Però no tots els peixos tenen el mateix nivell de tmaos en el seu múscul.

La intensa olor dels peixos d'aigües profundes!

No sé si està format per rànquings d'olor entre espècies de peixos, però a nivell de tma hi ha diferències. Aquí els campions són els peixos de mars profundes. En el mig meso i batipelàgic hi ha peixos que ens ofereixen bocades molt fines. A mesura que hem esgotat les estacions de peixos de la plataforma, hem anat mostrant una tendència creixent cap a aigües profundes internacionals a la recerca de peixos. En la pesca, els peixos profunds són aquells que es capturen per sota dels 400 m: maruca, palometa, halibut… (Taula 1, Figura 2).

Figura . A) Peix sabre negre, molt visible en les peixateries de Portugal, especialment a Madeira. Pot viure a grans profunditats, a 1.700 m. B) Raya, perlón, palometa, rap i ratolí de sabó en el mercat de Boquería de Barcelona. Les ratlles, igual que uns altres elasmobranquios, utilitzen la urea com a principal osmolito i, en conseqüència, donen una forta olor d'orina.

Amb la profunditat apareix un altre tipus d'estrès: la pressió hidroestàtica (10 atmosferes més per cada 100 m). En la profunditat més profunda, en el mig hadar (6.000-11.000 m), la pressió és d'uns 1.000 atm (nosaltres vivim en 1 atm i fiquem 3 atm de pressió a les rodes del cotxe). Per això, els peixos d'aigües profundes han d'evitar estructures plenes d'aire, globus de natació i uns altres. I és que recordeu l'efecte que noteu en les oïdes a altes pressions. Però això no soluciona el problema, ja que les proteïnes també sofreixen pressió. Per tant, els peixos d'aigües profundes han recorregut a la utilització de piezolitos (molècules orgàniques anti-pressió) per a protegir les proteïnes. I quin és el piezolito per excel·lència en els peixos? TMAO… A més existeix una relació lineal entre la profunditat i els nivells de tmaos dels peixos teleósteos. Els nivells de TMA oscil·len entre els 40-50 mmol/kg en superfície, els 150 mmol/kg a 1.400 m i els 261 mmol/kg a 4.850 m.

En el peix hadal Notoliparis kermadecensis, que se sol trobar als 7000 m, s'ha mesurat una concentració de 386 mmol/kg, la qual cosa eleva l'osmolaritat interna del peix a 991 mOsmol/kg. Aquesta dada explicaria per què no s'ha trobat pescat per sota dels 8.400 m. El nivell de tma que es necessitaria a aquesta profunditat convertiria als peixos en hiperosmóticos. Per tant, els TMAO acumulats a aquestes profunditats obligarien a ajustar els peixos a les condicions d'aigua dolça.

D'altra banda, en els elasmobranquios (taurons, mantes i ratlles) ocorre una altra cosa. En aquest grup moltes espècies són batipelàgiques i utilitzen la urea com a principal osmolito, que els confereix una forta olor d'orina. El problema és que la urea té un efecte proteolític. Per tant, aquests peixos necessiten alguna cosa per a protegir les proteïnes i què millor que TMAO? El còctel aromàtic apareix en una concentració màgica en la majoria de les espècies: per cada part de la urea, la meitat del tmao-part. Així que completem la nostra classificació i, a partir d'ara, després d'anar a la peixateria, organitzeu tests d'olors de peix a les vostres cases!

Malaltia que dóna olor de peix a humans

Hi ha persones que sofreixen mala olor a peix. Molt profunda! No em refereixo a la higiene, a la suor ni a l'halitosis. Estem davant una estranya malaltia metabòlica vergonyosa: síndrome de l'alè de peix o trimetilaminuria (TMAU). La flabin-monoxigenasa 3 (FMO3) ha estat causada per errors genètics sobre l'enzim i s'han catalogat prop de 40 mutacions en aquest gen humà. Quan el FMO3 no funciona o no es produeix prou, el cos no pot metabolizar el TMA.

Figura . Trimetilaminuria és una malaltia molt poc descrita. A causa de la flora bacteriana de l'aparell digestiu, alguns components de la dieta es converteixen en TMA. L'enzim FMO3 hepàtica transforma aquest TMA en TMAO i posteriorment és eliminada per l'orina. No obstant això, quan l'enzim FMO3 no funciona correctament, s'acumula TMA i, per tant, el cos fa olor de peix.

Els components de rovells d'ou, llegums, carns vermelles i peixos de la dieta produeixen metabòlits nitrogenats com el pujol, la carnitina, la lecitina i TMAO. A través d'ells, la nostra flora bacteriana genera TMA. Tu i jo estem protegits gràcies al FMO3 de la nostra època i convertim TMA en TMAO sense olor. Els afectats per la malaltia, per contra, alliberen el TMA de la suor, de l'orina i de la respiració, provocant un fort alè de peixos (Figura 3). Per causes desconegudes, es tracta d'una malaltia més estesa en les dones i que està condicionada per les condicions relacionades amb les hormones sexuals. Però si ens quedem allunyats de l'olor de peix? A què buscava l'el nostre Jean-Baptiste?

Aquesta aroma que ens separa

Sí, tenim l'olor que és nostre i únic, el nostre “eau de nosaltres”. Perdó, el nostre “eau de ni neu”. En un treball ja mític, Wedekind i els seus amics “van demostrar” que hi ha alguna cosa en l'aire del nostre entorn. Diversos nois van lliurar samarretes usades a 121 noies de la Universitat de Berna per a fer olor i triar el seu favorit. Els nois que van portar les samarretes vestides van estar 3 dies sense dutxar-se i sense perfums. Després de la prova es va realitzar una anàlisi genètica de totes les nenes i nens, analitzant el genotip dels gens de la Histocompatibilitat Complexa Central (DCA) dels participants. Les “olors” van triar significativament les samarretes dels nois amb els al·lels més diversos de la DHK. La selecció sexual, pel que sembla, utilitza mecanismes olfactoris en peixos, ocells, rèptils o mamífers. La composició genètica del nostre DG ens proveeix d'olors especials: el nostre DNI sexual!

Els gens de l'HKN produeixen un gran nombre de receptors de la membrana cel·lular dels vertebrats (molècules d'HLA) capaces d'associar diferents pèptids antigènics. Aquests antígens són els que es presenten als limfòcits T de la nostra defensa immune per a separar les pròpies cèl·lules de les estranyes. Molts dels pèptids que retenen i presenten les molècules d'HLA procedeixen dels processos proteolítics de les nostres cèl·lules en el dia a dia. En les cèl·lules que moren constantment, aquests pèptids es desprenen dels receptors d'HLA i en ser volàtils ens donen olor. El nombre de gens de la DCA en l'ésser humà (inclòs el d'altres vertebrats, inclosos els peixos) és elevat i, a més, es troba entre els gens més polimòrfics coneguts en cada gen. Per exemple, H. sapiens té 1.600 al·lels diferents per al locus HLA-B. No existeixen, per tant, dos éssers humans amb el mateix subministrament de molècules d'HLA, ni que presentin pèptids volàtils. A més, cal tenir en compte que en l'ésser humà 1.000 de cada 24.000 gens produeixen receptors d'olors i feromones, cadascun específic per a una o diverses molècules d'olor. Pel seu descobriment, Limita Buck i Richard Axel van ser guardonats amb el Premi Nobel de Medicina en 2004. El 4% del nostre genoma, per tant, s'encarrega de fer olor. Per a això ha d'existir una raó ben fonamentada en els mecanismes de l'evolució. Darwin sempre té raó! I si aquesta enorme varietat de gens tingués la responsabilitat de triar a la nostra parella amb l'olfacte?

Figura . Sembla ser que triem a la parella a través de l'olfacte. Creiem que busquem una parella amb els al·lels més dispars de l'EAE del principal complex d'histocompatibilitat amb nosaltres, perquè els nostres fills tinguin un avantatge evolutiu en la lluita contra els patògens. L'empresa Genepartner aprofita per a recomanar als seus clients a les seves parelles. Peio, en aquest cas, té 3 al·lels iguals a l'amo del “nas ocult”, i Txomin és el més recomanable per a ell.

Segons la hipòtesi de la reina vermella, ha de ser important trobar parella adequada. I com a conseqüència d'això, el gra que més s'assembla al subministrament d'HKN, com el nostre parent, és rebutjat pel nostre nas i tria a la seva parella entre els exemplars més diferents als nostres. Els nostres fills sempre tindran una nova combinació d'al·lels de JJGG en barrejar la provisió pròpia de “els dos”. En aquesta contínua competència amb els patògens, ells volen viure a la nostra esquena i nosaltres volem deixar-los fos. Es tracta de complicar les coses als patògens, obligant-los a superar el seu propi “cinturó anti-míssils” construït pel sistema HKN de cada ésser humà, en una contínua escalada “ d'armes antibacterianas. Quan s'ajusten a la nostra dotació de CMM tenim fills. I aquests nous éssers humans tenen un nou sistema de defensa que els patògens han de superar. Però això pot ser “fusta” per a un altre article!

La recerca de les samarretes també ha permès el negoci. L'empresa de cites GenePartner analitza 6 gens de DG per 100€. A continuació li recomanen a la seva parella que apareix en les seves bases de dades amb una combinació d'al·lels diferent a la seva (figura 4). O quan creus que has trobat el pinpilimaux del teu cor, podeu analitzar els vostres gens. Si són massa iguals, adéu Ben-Hur! Això sí, si són diferents esteu assegurats: un futur amorós, unes relacions sexuals meravelloses i uns fills sans perfectament capacitats en la lluita contra la contesa.

Deixem, per tant, els perfums i els perfums, sacemos nostres pituitaros i passem per les olors, bars, escoles, places, muntanyes i cinemes. Enamorem-nos de les nostres terres i dels missatges ocults que elles porten. Siguem éssers humans prudents i amb nas. I en aquesta situació, on em quedo jo, aquest home marginat anosmico? En el paradís! Per fer olor i fer bona olor! I perquè jo li reconec el vapor més dolç i favorit per a mi.

BIBLIOGRAFIA

Jan Ejsmond, M.; Radwan, J.; Wilson, S.A. : “Sexual selection and the evolutionary dynamics of the major histocompatibility complex”. Proc Biol Sci. (2014), 281:20141662.
Mackay, R.J.; McEntyre, C.J. ; Henderson, C.; Lever M.; George, P.L.: “Trimethylaminuria: causis and diagnosi of a socially distressing condition”. Clin Biochem Rev. 32 (2011), 33-43.
Wedekind, C.; Seebeck, T.; Bettens, F.; Paepke, A.J. : "mhc-dependent mat preferences in humans". Proc R Soc Lond B, 260 (1995), 245-249.
Yancey, P.H. ; Clark, M.E. ; Hand, S.C.; Bowlus, RD ; Succint, G.N. : “Living with water stress: evolution of osmolyte systems”. Science, 217 (1982), 1214-1222.
Yancey, P.H. ; Gerringer, M.E. ; Drazen, JC; Rowden A.A.; Jamieson, A.: “Marini fish may be biochemically constrained from inhabiting the deepest ocean depths”. Proc Natl Acad Sci USA, 111 (2014), 4461-4465.

Gai honi buruzko eduki gehiago

Elhuyarrek garatutako teknologia