Olfactory Receptor: Structure, Function & Diseases

Mennesker har omtrent 350 forskjellige olfaktoriske reseptorer, som hver har et spesifikt luktmolekyl forankret til cilier, noe som utløser aktivering av cellen. Via de samlete meldingene fra olfaktoriske reseptorer, hjerne skaper det bevisste luktinntrykket. Olfaktoriske reseptorer, som er flere millioner, ligger hovedsakelig i olfaktorien slimhinne, et lite område i øvre del nesehulen.

Hva er en olfaktorisk reseptor?

Olfaktoriske reseptorer, også kalt olfaktoriske celler, tilhører gruppen av kjemoreseptorer. Kjemoreseptorer utfører en rekke oppgaver for ubevisst å regulere og opprettholde homeostase. Olfaktoriske celler er svært selektive sensorer, hver spesialisert for å oppdage et bestemt luktemolekyl. Opptil ti millioner olfaktoriske reseptorer ligger i et område på omtrent fire kvadratcentimeter i det øvre nesehulen, den såkalte olfaktoriske slimhinne. De kan deles inn i omtrent 320 forskjellige celletyper, som hver er i stand til å forankre et bestemt luktmolekyl til en av de ti til tjue ciliaene. For eksempel har tyske hyrder, med rundt 1,200 forskjellige olfaktoriske celletyper, en mye finere og mer differensiert følelse av Lukten enn mennesker. Etter forankring av et spesifikt luktmolekyl til en cilia av den matchende reseptorcellen, foregår allerede omdannelsen av den kjemiske stimulansen til et elektrisk potensial i ciliaene. Handlingspotensialene til identiske olfaktoriske reseptorer blir først samlet i olfaktoriske pære før de overføres til hjerne.

Anatomi og struktur

Olfaktoriske celler finnes ikke bare i olfaktorien slimhinne men også for eksempel i leveren og testikler, hvor de kan påvirke homeostase som ubevisste kjemoreseptorer. Det funksjonelle prinsippet til olfaktoriske reseptorer tilsvarer det til G-proteinkoblede reseptorer. Prinsippet er basert på membran proteiner at, i henhold til lås-og-nøkkelprinsippet, spesifikk felle molekyler i en slags lomme og stikk dem gjennom membranen inn i cellens cytosol eller i et lysosom eller i en annen organell. Olfaktoriske reseptorer i lukteslimhinnen i nese er omgitt av støtteceller. En dendritisk prosess av olfaktorisk nerve gjennomborer slimhinnen utover og danner en liten vesikkel (vesicula olfactoria) i enden, hvorfra 5 til 20 cilia strekker seg inn i slimet i lukteslimhinnen. I det tynne laget med slim, “lukten molekyler”Frigjøres, som kan legge seg til den olfaktoriske cellen som passer for dem og starte kaskaden av signaltransduksjon til en elektrisk nerveimpuls. På vevssiden er olfaktoriske reseptorer direkte koblet til olfaktoriske pære via en axon, hvor signaler fra de samme typene olfaktoriske celler blir samlet og overført til tilsvarende sentre i CNS. Noen av aksonene i olfaktoriske reseptorer er litt buntet før de passerer gjennom de fineste porene i etmoidbenet som olfaktoriske fibre (fila olfactoria) inn i skull. Fila olfactoria er ikke myelinisert og tilsvarer dermed den langsomt ledende nerver av fibertype C. Deres ledningshastighet er 0.5 til 2 m / sek. På grunn av de korte avstandene fra lukteslimhinnen til CNS på bare noen få centimeter, er hastigheten helt tilstrekkelig.

Funksjon og oppgaver

Hovedoppgaven og funksjonen til olfaktoriske reseptorer er å gi nedstrøms sentre i sentralnervesystemet informasjon om tilstedeværelse og overflod av ca 350 forskjellige luktstoffer eller dufter molekyler. Hver individuell flimmerhår som kommer i kontakt med sitt spesifikke luktmolekyl i lukens slim epitel og dokker molekylet resulterer i en elektrisk impuls som overføres. Behandlingen av de millioner av lukt- eller duftimpulser til et slags "duftlag" skjer bare i nedstrøms sentre av CNS. De første mottakerne av de elektriske nerveimpulser, som allerede er forvaltet av glomeruli i henhold til typen av luktmolekyler, er de to lukteløkene (Sg. Bulbus olfactorius). De overfører meldingene uten ytterligere prosessorkraft via såkalte mitralceller til strukturer i luktbarken, der selve behandlingen foregår og beslutninger om ubevisste og bevisste svar tas. De individuelle sensormeldingene kan være veldig viktige for øyeblikkelig overlevelse, for eksempel for å gjenkjenne bortskjemt mat eller farlige giftstoffer allerede LuktenLukter og dufter uavhengig av matinntak kan også advare om fare og også noe om folks sinnstilstand. For eksempel frykt for svette, som er produsert av apokrin svettekjertler i armhulene, lukter tydelig forskjellig fra svette som utelukkende tjener til termoregulering og blir utskilt av de ekskrene svettekjertlene. Duftmeldinger fra olfaktoriske reseptorer spiller også en viktig rolle i den seksuelle sfæren. I løpet av eggløsning, endres en kvinnes hormonnivå, som hun uvitende signaliserer gjennom luktesekresjon av feromoner som kalles copuliner. Menn reagerer ved å produsere mer testosteron, selv om copulins ikke kan oppfattes bevisst ved lave konsentrasjoner.

Sykdommer

En rekke årsaker er mulige som utløsere for dysfunksjon eller fullstendig tap av følelsen av Lukten (anosmi). For eksempel kan luktesensorene selv bli syke, eller luktesensoren epitel kan endres slik at luktmolekyler ikke kan nå cilier av olfaktoriske reseptorer. I noen tilfeller forstyrres også signaloverføring eller signalbehandling i CNS. Den desidert vanligste årsaken til nedsatt eller til og med fullstendig tap av olfaksjon er kronisk betennelse av bihulene (bihulebetennelse). Alvorlig forkjølelse det føre til hevelse i slimhinnene i luftveier ledsages ofte av en midlertidig svekkelse av luktevnen, som vanligvis forbedres av seg selv etter forkjølelse har grodd. Et annet kompleks av årsaker til forekomsten av anosmi ligger på nevronalt nivå. En traumatisk hjerne skade (SHT) kan føre for å skade luktesenteret, eller luktfibrene blir skåret av en ulykke. Tilsvarende kan anosmi utløses av en hjernesvulst, eller av progressiv Alzheimers demens or Parkinsons sykdom. Svært sjelden er genetiske abnormiteter eller mutasjoner ansvarlige for tap av luktesansen.