}

Cariño, que cheiro á túa pel!

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

Paira empezar, teño que confesar que son un anosmico, un vasco de gran nariz que está impedido paira cheirar. Paira min foi una certa aproximación ao olfacto o paso do nacemento de Jean-Baptiste Grenouilll na novela O perfume de Suskind. O noso personaxe naceu nunha feira de peixe de París, entre os malos cheiros das vísceras de peixe, nun apaixonante comezo do libro. Iso si! Máis tarde, Jean-Baptiste, o noso asasino sen cheiros, vivirá en busca do seu cheiro roubando cheiros dos corpos das mozas novas. E as miñas preguntas son: por que soa tanto aos peixes? E os individuos temos cheiros, perfumes, aromas, sundas…?
Figura . Jean-Baptiste Grenouille naceu entre vísceras de peixe na novela Perfume, e a súa nai deixouna no asfixiante matadoiro. Con todo, sobreviviu e, a pesar do seu olfacto, dáse co

O peixe fresco apenas contén un sunda ou un cheiro característico atribuíble aos peixes. Teñen un cheiro suave, non moi diferente da especie á especie. Nas horas post-mortais aparecen cheiros diferentes entre os peixes de auga doce e salgada, xa que aos peixes mariños brótalles de trimetilamina. Que é iso?

Os peixes mariños enfróntanse a un grave problema, xa que están en constante competencia contra a salinidade. Os peixes corren o risco de deshidratarse porque a auga das súas células escápase. A diferenza da economía, onde o diñeiro móvese dos petos dos que sempre teñen pouco, a auga das células dos animais mariños tende a igualar a concentración de sales a través das membranas. A competencia, por tanto, é contraria a que o bacallau non se converta en salgado seco!

Neste contexto, os invertebrados mariños renunciaron á loita por manter a auga. O seu osmolaridad interna é conforme con manterse ao nivel do mar (son osmocosméticos). Son isoosmóticos co medio externo, cunha osmolaridad de 1.100 mOsm/kg nas células. Con todo, estes valores altos non se deben aos altos niveis dos iones da célula, xa que con estes altos niveis de sal danaríanse as proteínas e os lípidos das células. Pola contra, as células, paira chegar a estas altas osmolaridades, acumulan solutos orgánicos osmóticamente activos. A miúdo estes osmolitos son aminoácidos neutros, polioles, urea e metilaminas.

Por outra banda, a maioría dos vertebrados mariños son osmorreguladores e son convertidos en hipoosmóticos con respecto ao mar polos seus órganos especializados no transporte activo de auga e iones (riles, branquias). Pero paira sobrevivir necesitan manter altos niveis de osmolito. A osmolaridad interna dos peixes mariños é de 350 mOsm/kg e o osmolito principal é una metilamina: trimetilamino N-óxido (TMAO). Ao morrer, cando o peixe empeza a deteriorar os seus tecidos, TMAO convértese en trimetilamina (TMA). Este TMA é moi volátil a pH alto e proporciona ao peixe envellecido un cheiro característico que chega até o nariz. O TMA tamén é responsable do cheiro a peixe de cefalópodos e crustáceos, como a lura común acumula 86 mmol/kg TMAO. Es dos que che pon limón ao peixe e ás rabas? Pois ben, a acidez de vinagre, limón e tomate frean este orgullo da TMA, cubrindo o cheiro. Por favor, a casa, se vos convido a comer peixe, non me pido limón. Porque o peixe da nosa casa é fresco!

Táboa . Peces de augas profundas que se poden atopar nos nosos mercados e comedores escolares/universitarios, coa súa distribución en profundidade. Obsérvase una gradación en función da profundidade dos océanos con intervalos de concentración (mmol/kg) dos niveis de tmaos musculares dos peixes descritos en cada profundidade. A profundidade máxima atopada é de 8.400 m.

Nalgunhas especies de peixes, como os gádidos (bacallau, pescada, berruenda, bacalada, paneca...), a produción de TMA pode iniciarse relativamente rápido debido á encima tmao-demetilasa. Todas as especies de peixes, en xeral, aumentan a poboación de bacterias que tiñan cando estaban vivas entre as 24-48 horas da súa morte. As bacterias anaerobias facultativas, ao crecer até niveis críticos, utilizan o TMAO como aceptor de electróns paira producir TMA. Na maior parte dos hábitats e áreas xeográficas, o principal produtor é a bacteria Shewanella putrefaciens, outra bacteria típica dos peixes.

Desta forma mídense os niveis de TM como indicadores da calidade do peixe e, en ocasións, utilízanse narices electrónicos paira a medición. Pero non todos os peixes teñen o mesmo nivel de tmaos no seu músculo.

O intenso cheiro dos peixes de augas profundas!

Non se se está formado por rankings de cheiro entre especies de peixes, pero a nivel de tma hai diferenzas. Aquí os campións son os peixes de mares profundos. No medio meso e batipelágico hai peces que nos ofrecen bocados moi finos. A medida que esgotamos as estacións de peixes da plataforma, fomos mostrando una tendencia crecente cara a augas profundas internacionais en busca de peces. Na pesca, os peixes profundos son aqueles que se capturan por baixo dos 400 m: maruca, palometa, halibut… (Táboa 1, Figura 2).

Figura . A) Peixe sabre negro, moi visible nas pescaderías de Portugal, especialmente en Madeira. Pode vivir a grandes profundidades, a 1.700 m. B) Raia, perlón, palometa, rape e rato de xabón no mercado de Boquería de Barcelona. As raias, do mesmo xeito que outros elasmobranquios, utilizan a urea como principal osmolito e, en consecuencia, dan un forte cheiro a ouriños.

Coa profundidade aparece outro tipo de tensión: a presión hidrostática (10 atmosferas máis por cada 100 m). Na profundidade máis profunda, no medio hadar (6.000-11.000 m), a presión é duns 1.000 atm (nós vivimos en 1 atm e metemos 3 atm de presión ás rodas do coche). Por iso, os peixes de augas profundas deben evitar estruturas cheas de aire, globos de natación e outros. E é que lembrade o efecto que notades nos oídos a altas presións. Pero isto non soluciona o problema, xa que as proteínas tamén sofren presión. Por tanto, os peixes de augas profundas recorreron á utilización de piezolitos (moléculas orgánicas anti-presión) paira protexer as proteínas. E cal é o piezolito por excelencia nos peixes? TMAO… Ademais existe una relación lineal entre a profundidade e os niveis de tmaos dos peixes teleósteos. Os niveis de TMA oscilan entre os 40-50 mmol/kg en superficie, os 150 mmol/kg a 1.400 m e os 261 mmol/kg a 4.850 m.

No peixe hadal Notoliparis kermadecensis, que se adoita atopar aos 7000 m, mediuse una concentración de 386 mmol/kg, o que eleva a osmolaridad interna do peixe a 991 mOsmol/kg. Este dato explicaría por que non se atopou peixe por baixo dos 8.400 m. O nivel de tma que se necesitaría a esa profundidade convertería aos peixes en hiperosmóticos. Por tanto, os TMAO acumulados a estas profundidades obrigarían a axustar os peixes ás condicións de auga doce.

Doutra banda, nos elasmobranquios (quenllas, mantas e raias) ocorre outra cousa. Neste grupo moitas especies son batipelágicas e utilizan a urea como principal osmolito, que lles confire un forte cheiro a ouriños. O problema é que a urea ten un efecto proteolítico. Por tanto, estes peixes necesitan algo paira protexer as proteínas e que mellor que TMAO? O cóctel aromático aparece nunha concentración máxica na maioría das especies: por cada parte da urea, a metade do tmao-parte. Así que completemos a nosa clasificación e, a partir de agora, despois de ir á pescadería, organizade tests de cheiros de peixe nas vosas casas!

Enfermidade que dá cheiro a peixe a humanos

Hai persoas que sofren mal cheiro a peixe. Moi profunda! Non me refiro á hixiene, á suor nin á halitosis. Estamos ante unha rara enfermidade metabólica vergoñosa: síndrome do alento de peixe ou trimetilaminuria (TMAU). A flabin-monoxigenasa 3 (FMO3) foi causada por erros xenéticos sobre a encima e catalogáronse preto de 40 mutacións neste xene humano. Cando o FMO3 non funciona ou non se produce o suficiente, o corpo non pode metabolizar o TMA.

Figura . Trimetilaminuria é una enfermidade moi pouco descrita. Debido á flora bacteriana do aparello dixestivo, algúns compoñentes da dieta convértense en TMA. A encima FMO3 hepática transforma leste TMA en TMAO e posteriormente é eliminada polos ouriños. Con todo, cando a encima FMO3 non funciona correctamente, acumúlase TMA e, por tanto, o corpo cheira a peixe.

Os compoñentes de xemas de ovo, legumes, carnes vermellas e peixes da dieta producen metabolitos nitrogenados como o outeiro, a carnitina, a lecitina e TMAO. A través deles, a nosa flora bacteriana xera TMA. Ti e eu estamos protexidos grazas ao FMO3 da nosa época e convertemos TMA en TMAO sen cheiro. Os afectados pola enfermidade, pola contra, liberan o TMA da suor, dos ouriños e da respiración, provocando un forte alento de peces (Figura 3). Por causas descoñecidas, trátase dunha enfermidade máis estendida nas mulleres e que está condicionada polas condicións relacionadas coas hormonas sexuais. Pero se quedamos afastados do cheiro a peixe? A que buscaba o noso Jean-Baptiste?

Ese aroma que nos separa

Si, temos o cheiro que é noso e único, noso “eau de nós”. Perdón, noso “eau de nin neu”. Nun traballo xa mítico, Wedekind e os seus amigos “demostraron” que hai algo no aire da nosa contorna. Varios mozos entregaron camisetas usadas a 121 mozas da Universidade de Berna paira cheirar e elixir o seu favorito. Os mozos que levaron as camisetas vestidas estiveron 3 días sen ducharse e sen perfumes. Tras a proba realizouse unha análise xenética de todas as nenas e nenos, analizando o genotipo dos xenes da Histocompatibilidad Complexa Central (DCA) dos participantes. Os “cheiros” elixiron significativamente as camisetas dos mozos cos alelos máis diversos da DHK. A selección sexual, ao parecer, utiliza mecanismos olfativos en peixes, aves, réptiles ou mamíferos. A composición xenética do noso DG provenos de cheiros especiais: noso DNI sexual!

Os xenes do HKN producen un gran número de receptores da membrana celular dos vertebrados (moléculas de HLA) capaces de asociar diferentes péptidos antigénicos. Estes antígenos son os que se presentan aos linfocitos T da nosa defensa inmune paira separar as propias células das estrañas. Moitos dos péptidos que retenen e presentan as moléculas de HLA proceden dos procesos proteolíticos das nosas células no día a día. Nas células que morren constantemente, estes péptidos despréndense dos receptores de HLA e ao ser volátiles dannos cheiro. O número de xenes da DCA no ser humano (incluído o doutros vertebrados, incluídos os peixes) é elevado e, ademais, atópase entre os xenes máis polimórficos coñecidos en cada xene. Por exemplo, H. sapiens ten 1.600 alelos diferentes paira o locus HLA-B. Non existen, por tanto, dous seres humanos co mesmo subministración de moléculas de HLA, nin que presenten péptidos volátiles. Ademais, hai que ter en conta que no ser humano 1.000 de cada 24.000 xenes producen receptores de cheiros e feromonas, cada un específico paira una ou varias moléculas de cheiro. Polo seu descubrimento, Linda Buck e Richard Axel foron galardoados co Premio Nobel de Medicamento en 2004. O 4% do noso xenoma, por tanto, encárgase de cheirar. Paira iso debe existir una razón ben fundamentada nos mecanismos da evolución. Darwin sempre ten razón! E se esa enorme variedade de xenes tivese a responsabilidade de elixir á nosa parella co olfacto?

Figura . Parece ser que eliximos á parella a través do olfacto. Creemos que buscamos una parella cos alelos máis dispares da EAE do principal complexo de histocompatibilidad connosco, para que os nosos fillos teñan una vantaxe evolutiva na loita contra os patógenos. A empresa Genepartner aproveita paira recomendar aos seus clientes ás súas parellas. Peio, neste caso, ten 3 alelos iguais ao dono do “nariz oculto”, e Txomin é o máis recomendable paira el.

Segundo a hipótese da raíña vermella, debe ser importante atopar parella adecuada. E como consecuencia diso, o gran que máis se parece á subministración de HKN, como o noso parente, é rexeitado polo noso nariz e escolle á súa parella entre os exemplares máis diferentes aos nosos. Os nosos fillos sempre van ter una nova combinación de alelos de JJGG ao mesturar a provisión propia de “os dous”. Nesa continua competencia cos patógenos, eles queren vivir ás nosas costas e nós queremos deixalos fose. Trátase de complicar as cousas aos patógenos, obrigándolles a superar o seu propio “cinto anti-mísiles” construído polo sistema HKN de cada ser humano, nunha continua escalada “ de armas antibacterianas. Cando se axustan á nosa dotación de CMM temos fillos. E eses novos seres humanos teñen un novo sistema de defensa que os patógenos deben superar. Pero iso pode ser “madeira” paira outro artigo!

A investigación das camisetas tamén permitiu o negocio. A empresa de citas GenePartner analiza 6 xenes de DG por 100€. A continuación recoméndanlle á súa parella que aparece nas súas bases de datos cunha combinación de alelos diferente á súa (figura 4). Ou cando crees que atopaches o pinpilimaux do teu corazón, podedes analizar os vosos xenes. Si son demasiado iguais, adeus Ben-Hur! Iso si, si son diferentes estades asegurados: un futuro amoroso, unhas relacións sexuais marabillosas e uns fillos sans perfectamente capacitados na loita contra a contenda.

Deixemos, por tanto, os perfumes e os perfumes, sacemos os nosos pituitaros e pasemos polos cheiros, bares, escolas, prazas, montañas e cines. Enamorémonos das nosas terras e das mensaxes ocultas que elas levan. Sexamos seres humanos prudentes e con nariz. E nesa situación, onde quedo eu, este home marxinado anosmico? No paraíso! Por cheirar e cheirar ben! E porque eu recoñézolle o vapor máis doce e favorito paira min.

BIBLIOGRAFÍA

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: causes and diagnosis of a socially distressing condition”. Clin Biochem Rev. 32 (2011), 33-43.
Wedekind, C.; Seebeck, T.; Bettens, F.; Paepke, A.J. : "mhc-dependent mate preferences in humans". Proc R Soc Lond B, 260 (1995), 245-249.
Yancey, P.H. ; Clark, M.E. ; Hand, S.C.; Bowlus, R.D. ; Somero, G.N. : “Living with water stress: evolution of osmolyte systems”. Science, 217 (1982), 1214-1222.
Yancey, P.H. ; Gerringer, M.E. ; Drazen, J.C.; Rowden A.A.; Jamieson, A.: “Marine 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