Η αναπνοή και οι πτητικές οργανικές ενώσεις αποκαλύπτουν μυστικά για την ανθρώπινη υγεία. Ανακαλύψτε πώς οι μυρωδιές του σώματος μπορούν να διαγνώσουν ασθένειες και να αποκαλύψουν πληροφορίες για την υγεία.

Κάθε δευτερόλεπτο εκατοντάδες χημικές ουσίες διαφεύγουν από το σώμα μας στον αέρα. Αυτές οι ουσίες απελευθερώνονται εύκολα στον αέρα επειδή έχουν υψηλές πιέσεις ατμών, που σημαίνει ότι βράζουν και μετατρέπονται σε αέριο σε θερμοκρασία δωματίου. Παρέχουν ενδείξεις για το ποιοι είμαστε και πόσο υγιείς είμαστε.

Ξέρουμε από τα αρχαία ελληνικά χρόνια ότι μισούμε διαφορετικά όταν είμαστε άρρωστοι. Ενώ σήμερα βασιζόμαστε σε εξετάσεις αίματος, οι αρχαίοι Έλληνες γιατροί χρησιμοποιούσαν την όσφρηση για τη διάγνωση ασθενειών. Εάν μύριζαν την αναπνοή σας και την περιέγραφαν ως fetor hepaticus (δηλαδή κακό συκώτι), σήμαινε ότι μπορεί να βρίσκεστε στα πρόθυρα της ηπατικής ανεπάρκειας.

Εάν η μυρωδιά ενός ατόμου ήταν γλυκιά ή φρουτώδης, οι γιατροί πίστευαν ότι αυτό σήμαινε ότι τα σάκχαρα στο πεπτικό σύστημα δεν μεταβολίζονταν και ότι το άτομο πιθανότατα είχε διαβήτη. Η επιστήμη έχει αποδείξει ότι οι αρχαίοι Έλληνες είχαν δίκιο – η ηπατική ανεπάρκεια και ο διαβήτης και πολλές άλλες ασθένειες, συμπεριλαμβανομένων των μολυσματικών ασθενειών, δίνουν στην αναπνοή σας μια ξεχωριστή μυρωδιά.

Το 1971, ο βραβευμένος με Νόμπελ χημικός Linus Pauling μέτρησε 250 διαφορετικές αέριες χημικές ουσίες στην αναπνοή του. Αυτές οι αέριες χημικές ουσίες ονομάζονται πτητικές οργανικές ενώσεις ή VOCs.

Από την ανακάλυψη του Pauling, άλλοι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει εκατοντάδες περισσότερες VOC στην αναπνοή μας. Μάθαμε ότι πολλές από αυτές τις πτητικές οργανικές ενώσεις έχουν χαρακτηριστικές οσμές, αλλά κάποιες δεν έχουν καμία οσμή που να μπορεί να ανιχνεύσει η μύτη μας.

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι το αν ένα VOC έχει ή όχι μια μυρωδιά που μπορεί να ανιχνεύσει η μύτη μας μπορεί να αποκαλύψει πληροφορίες σχετικά με το πόσο υγιής είναι κάποιος.

Η εμφάνιση της νόσου του Πάρκινσον σε έναν Σκωτσέζο άνδρα αναγνωρίστηκε από τη σύζυγό του, τη συνταξιούχο νοσοκόμα Joy Milner, αφού βεβαιώθηκε ότι η μυρωδιά του είχε αλλάξει, χρόνια πριν διαγνωστεί το 2005. Αυτή η ανακάλυψη οδήγησε σε ερευνητικά προγράμματα που περιλάμβαναν την Joy Milner για να εντοπίσουν την ακριβή οσμή του αυτή η ασθένεια.

Οι σκύλοι μπορούν να ανιχνεύσουν περισσότερες ασθένειες από τους ανθρώπους λόγω των πιο εξελιγμένων οσφρητικών τους ταλέντων. Αλλά οι τεχνολογικές τεχνικές, όπως η φασματομετρία μάζας, ανιχνεύουν επίσης πιο λεπτές αλλαγές στα προφίλ VOC που συνδέονται με εντερικές, δερματικές και αναπνευστικές ασθένειες, καθώς και νευρολογικές ασθένειες όπως η νόσος του Πάρκινσον. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι ορισμένες ασθένειες κάποια μέρα θα διαγνωστούν απλώς με την αναπνοή σε μια συσκευή.

Από πού προέρχονται τα VOC;

Η αναπνοή δεν είναι η μόνη πηγή ΠΟΕ στο σώμα. Επίσης απεκκρίνονται από το δέρμα, τα ούρα και τα κόπρανα.

Οι πτητικές οργανικές ενώσεις από το δέρμα είναι το αποτέλεσμα εκατομμυρίων δερματικών αδένων που απομακρύνουν τα μεταβολικά απόβλητα από το σώμα, καθώς και τα απόβλητα που δημιουργούνται από βακτήρια και άλλους μικροοργανισμούς που ζουν στο δέρμα μας. Ο ιδρώτας παράγει επιπλέον θρεπτικά συστατικά για να μεταβολιστούν αυτά τα βακτήρια, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε ιδιαίτερα δύσοσμες ΠΟΕ. Η μυρωδιά του ιδρώτα αποτελεί μόνο ένα κλάσμα των οσμών VOC.

Το δέρμα μας και ακόμη και τα μικροβιώματα του εντέρου μας αποτελούνται από μια λεπτή ισορροπία αυτών των μικροοργανισμών. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι επηρεάζουν την υγεία μας, αλλά ακόμα δεν καταλαβαίνουμε πολλά για το πώς λειτουργεί αυτή η σχέση.

Σε αντίθεση με το έντερο, το δέρμα είναι σχετικά εύκολο να μελετηθεί: είναι δυνατό να συλλεχθούν δείγματα δέρματος από ζωντανούς ανθρώπους χωρίς να χρειάζεται να μπούμε βαθιά στο σώμα. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι πτητικές οργανικές ενώσεις του δέρματος μπορεί να προσφέρουν πληροφορίες για το πώς τα βακτήρια στο μικροβίωμα και το ανθρώπινο σώμα συνεργάζονται για να διατηρήσουν την υγεία μας και να μας προστατεύσουν από ασθένειες.

Στο εργαστήριο της ομάδας μου, διερευνούμε εάν η υπογραφή VOC του δέρματος μπορεί να αποκαλύψει διαφορετικά χαρακτηριστικά του ατόμου στο οποίο ανήκει. Αυτά τα σήματα στις υπογραφές VOC του δέρματος είναι πιθανόν πώς οι σκύλοι διακρίνουν τους ανθρώπους από τη μυρωδιά.

Είμαστε ακόμη σε σχετικά πρώιμο στάδιο σε αυτόν τον τομέα της έρευνας, αλλά έχουμε δείξει ότι είναι δυνατό να γίνει διάκριση μεταξύ αρσενικών και θηλυκών με βάση το πόσο όξινες είναι οι πτητικές οργανικές ενώσεις στο δέρμα. Χρησιμοποιούμε το φασματόμετρο μάζας για να το δούμε αυτό, καθώς η μέση ανθρώπινη μύτη δεν είναι αρκετά εξελιγμένη για να ανιχνεύσει αυτές τις VOCs.

Μπορούμε επίσης να προβλέψουμε με λογική ακρίβεια την ηλικία ενός ατόμου μέσα σε λίγα χρόνια από το προφίλ VOC του δέρματος. Αυτό δεν αποτελεί έκπληξη, δεδομένου ότι το οξειδωτικό στρες στο σώμα μας αυξάνεται με την ηλικία.

Το οξειδωτικό στρες εμφανίζεται όταν τα επίπεδα αντιοξειδωτικών είναι χαμηλά και προκαλεί μη αναστρέψιμη βλάβη στα κύτταρα και τα όργανά μας. Η πρόσφατη έρευνά μας έχει βρει υποπροϊόντα αυτής της οξειδωτικής βλάβης στα προφίλ VOC του δέρματος.

Αυτές οι VOC δεν είναι υπεύθυνες μόνο για την προσωπική μυρωδιά: χρησιμοποιούνται από φυτά, έντομα και ζώα ως κανάλι επικοινωνίας. Τα φυτά βρίσκονται σε συνεχή διάλογο με πτητικές οργανικές ενώσεις με άλλους οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων των επικονιαστών, των φυτοφάγων, άλλων φυτών και των φυσικών εχθρών τους, όπως τα επιβλαβή βακτήρια και τα έντομα. Οι ΠΟΕ που χρησιμοποιούνται για αυτή την ανταλλαγή είναι γνωστές ως φερομόνες.

Τι έχει αποδείξει η επιστήμη για τις φερομόνες αγάπης;

Στο ζωικό βασίλειο, υπάρχουν καλές ενδείξεις ότι οι VOC μπορούν να δράσουν ως αφροδισιακά. Για παράδειγμα, τα ποντίκια έχουν μικροοργανισμούς που συνεισφέρουν μια ιδιαίτερα δύσοσμη ένωση που ονομάζεται τριμεθυλαμίνη, η οποία επιτρέπει στα ποντίκια να επαληθεύουν το είδος ενός πιθανού συντρόφου. Οι χοίροι και οι ελέφαντες έχουν επίσης σεξουαλικές φερομόνες.

Είναι πιθανό ότι οι άνθρωποι παράγουν επίσης VOC για να προσελκύσουν τον τέλειο σύντροφο. Οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη αποκωδικοποιήσει πλήρως τις VOC από το δέρμα ή άλλες ουσίες που απελευθερώνονται από το σώμα μας. Αλλά μέχρι στιγμής τα στοιχεία για τις ανθρώπινες φερομόνες αγάπης είναι κάπως αμφιλεγόμενα. Μια θεωρία προτείνει ότι χάθηκαν πριν από περίπου 23 εκατομμύρια χρόνια, όταν τα πρωτεύοντα ανέπτυξαν πλήρη έγχρωμη όραση και άρχισαν να βασίζονται στην ενισχυμένη όρασή τους για να επιλέξουν ένα σύντροφο.

Ωστόσο, πιστεύουμε ότι είτε υπάρχουν ανθρώπινες φερομόνες είτε όχι, οι πτητικές οργανικές ενώσεις του δέρματος μπορούν να αποκαλύψουν ποιοι είμαστε και πώς είμαστε, όσον αφορά πράγματα όπως η γήρανση, η διατροφή και η φυσική κατάσταση, η γονιμότητα, ακόμη και τα επίπεδα στρες. Αυτή η υπογραφή πιθανότατα περιέχει δείκτες που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για την παρακολούθηση της υγείας μας και τη διάγνωση ασθενειών.

Aoife MorrinΑναπληρωτής Καθηγητής Αναλυτικής Χημείας, Πανεπιστήμιο του Δουβλίνου

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύτηκε από Η συζήτηση με άδεια Creative Commons. Διαβάστε τοπρωτότυπο άρθρο.