Olfaktör reseptör

İnsanların yaklaşık 350 farklı Olfaktör reseptörlerbelirli bir koku molekülünün hücreye kenetlenip onu harekete geçirebildiği kirpikler. Beyin, bilinçli koku alma izlenimi yaratmak için koku alma reseptörlerinden toplanan mesajları kullanır. Milyonlarca örnek içeren koku alma reseptörleri esas olarak üst burun boşluğunda küçük bir alan olan koku alma mukozasında bulunur.

Koku alma reseptörü nedir?

Olfaktör reseptörler de Koku alma hücreleri adlı kemoreseptör grubuna aittir. Kemoreseptörler, homeostazın bilinçsiz düzenlenmesi ve sürdürülmesi için çeşitli görevler üstlenirler. Koku alma hücreleri, her biri belirli bir koku molekülünü tanımada uzmanlaşmış, oldukça seçici sensörlerdir.

Koku mukozası denen üst burun boşluğunda yaklaşık dört santimetre karelik bir alanda on milyona kadar koku alma reseptörü bulunur. Her biri belirli bir koku molekülünü on ila yirmi kirpikten birine ekleyebilen yaklaşık 320 farklı hücre tipine bölünebilirler. Örneğin, yaklaşık 1.200 farklı koku hücresi tipine sahip çoban köpekleri, insanlardan çok daha ince ve daha farklı bir koku alma duyusuna sahiptir.

Spesifik bir koku molekülü, uygun reseptör hücresinin kirpikleri üzerine kenetlendikten sonra, kimyasal uyaran, kirpiklerdeki bir elektrik potansiyeline dönüştürülür.Aynı koku alma reseptörlerinin aksiyon potansiyelleri, beyne geçmeden önce koku soğanı içinde toplanır.

Anatomi ve yapı

Koku hücreleri sadece koku alma mukozasında değil, aynı zamanda, örneğin, bilinçsiz kemoreseptörler olarak homeostazı etkileyebilecekleri karaciğer ve testislerde de bulunur. Koku alma reseptörlerinin fonksiyonel prensibi, G-protein-bağlı reseptörlerinkine karşılık gelir.

Prensip, belirli molekülleri bir tür torba içinde yakalamak ve bunları membrandan hücrenin sitozolüne veya bir lizozoma veya başka bir organele kaçırmak için kilit ve anahtar prensibini kullanan membran proteinlerine dayanır. Burun koku alma mukozasında bulunan koku reseptörleri, destekleyici hücreler ile çevrilidir. Koku alma sinirinin dendritik bir süreci, mukoza zarından dışarıya doğru nüfuz eder ve sonunda küçük bir vezikül (vezikül olfaktoria) oluşturur; buradan 5 ila 20 kirpik koku alma mukozasının mukoza zarına uzanır. İnce mukus katmanında, kendilerine uyan koku hücresine kenetlenebilen ve bir elektriksel sinir impulsuna sinyal iletimi kademesini başlatan "koku molekülleri" çözülür.

Doku tarafında, koku alma reseptörleri, aynı koku alma hücre tiplerinden gelen sinyallerin toplandığı ve CNS'deki karşılık gelen merkezlere iletildiği bir akson aracılığıyla doğrudan koku alma ampulüne bağlanır. Koku alma sensörlerinin aksonları, etmoid kemiğin en ince gözeneklerinden olfaktör lifler (fila olfactoria) olarak kafatasına geçmeden önce kısmen birbirine bağlanır. Fila olfactoria miyelinli değildir ve bu nedenle C tipi lifin yavaş ileten sinirlerine karşılık gelir. İletim hızları 0,5 ila 2 m / sn'dir. Koku mukozasından CNS'ye sadece birkaç santimetrelik kısa mesafeler nedeniyle, hız kesinlikle yeterlidir.

İşlev ve görevler

Koku alma reseptörlerinin ana görevi ve işlevi, CNS'deki aşağı akış merkezlerine yaklaşık 350 farklı koku veya koku molekülünün varlığı ve sıklığı hakkında bilgi sağlamaktır. Koku alma epitelinin mukusunda kendine özgü koku alma molekülü ile temas eden ve molekülü kenetleyen her bir silya, iletilen bir elektriksel dürtüye yol açar. Milyonlarca koku veya koku uyarısının bir tür "koku tabakası" halinde işlenmesi yalnızca CNS'nin alt merkezlerinde gerçekleşir.

Elektriksel sinir uyarılarının ilk alıcıları, koku alma molekülünün tipine göre glomerüller tarafından önceden sınıflandırılan iki koku soğanıdır (koku soğanı olarak adlandırılır). Ek bir işlemci gücü olmadan mesajları, sözde mitral hücreler aracılığıyla koku korteksindeki yapılara iletirler, burada gerçek işlem gerçekleşir ve bilinçsiz ve bilinçli reaksiyonlar hakkında kararlar alınır. Bireysel sensör mesajları, örneğin koku veya tehlikeli toksinlerle zaten bozulmuş yiyecekleri tanımak için anında hayatta kalmak için çok önemli olabilir.

Yiyecek alımından bağımsız olarak kokular ve kokular da tehlikelere karşı uyarabilir ve ayrıca insanların ruh haliyle ilgili bir şeyler de verebilir. Örneğin koltuk altlarındaki apokrin ter bezlerinin ürettiği korku teri, sadece termoregülasyon için kullanılan ve ekrin ter bezleri tarafından salgılanan terden önemli ölçüde farklı bir kokuya sahiptir.

Cinsel alanda da koku alma reseptörlerinden gelen koku alma mesajları önemli bir rol oynar. Yumurtlama sırasında kadının, kopulinler olarak bilinen feromonları koku alma etkisiyle salgılayarak farkında olmadan işaret ettiği hormonal seviyesi değişir. Erkekler buna artan testosteron üretimi ile tepki verirler, ancak kopulinler düşük konsantrasyonlarda bilinçli olarak algılanamazlar.

Hastalıklar

Fonksiyonel bozuklukları veya koku alma duyusunun tamamen kaybolmasını (anosmi) tetikleyebilecek bir dizi olası neden vardır. Örneğin, koku sensörlerinin kendileri hastalanabilir veya koku alma epitelyumu, koku molekülleri koku reseptörlerinin kirpiklerine ulaşamayacak şekilde değiştirilir.

Bazı durumlarda, CNS'deki sinyal iletimi veya sinyal işleme de bozulur. Şimdiye kadar bozulmanın en yaygın nedeni veya hatta koku alma yeteneğinin tamamen yitirilmesi, sinüslerin kronik iltihaplanmasıdır (sinüzit). Hava yolu mukozalarının şişmesine neden olan şiddetli soğuk algınlığına genellikle, soğuk iyileştikten sonra genellikle kendiliğinden gelişen, koku alma yeteneğinde geçici bir bozulma eşlik eder.

Anosminin ortaya çıkmasının bir başka nedeni kompleksi, sinir seviyesindedir. Travmatik beyin hasarı (SHT), koku merkezine zarar verebilir veya bir kazada koku alma lifleri kopar. Anosmi ayrıca bir beyin tümörü veya ilerleyen Alzheimer demansı veya Parkinson hastalığı tarafından tetiklenebilir. Çok nadiren, koku alma duyusunun kaybından genetik anomaliler veya mutasyonlar sorumludur.