Το ανθρώπινο σώμα εκπέμπει ποικιλία χημικών ουσιών, και μια νέα μυρωδιά μπορεί να υποδηλώνει ότι κάτι έχει αλλάξει ή έχει πάει στραβά.
Η ανθρώπινη ύπαρξη συνοδεύεται από έναν συνεχόμενο χορό χημικών ουσιών που εκπέμπονται μέσω των πόρων, του ιδρώτα και της αναπνοής μας. Αν και οι περισσότεροι από εμάς τείνουμε να θεωρούμε αυτές τις μυρωδιές απλώς ενοχλητικές, οι επιστήμονες έχουν αρχίσει να αναγνωρίζουν ότι ορισμένες από αυτές μπορεί να αποτελούν προειδοποιητικά σημάδια για την υγεία, παρέχοντας πληροφορίες για ασθένειες ακόμα και χρόνια πριν εμφανιστούν τα κλασικά συμπτώματα.
Η ιδέα ότι η οσμή του σώματος μπορεί να αποκαλύψει σοβαρές ασθένειες αρχικά ακούστηκε απίθανη στους περισσότερους ειδικούς. Η Perdita Barran, αναλυτική χημικός στο Πανεπιστήμιο του Manchester, θυμάται την πρώτη της αντίδραση όταν άκουσε για μια Σκωτσέζα γυναίκα που ισχυριζόταν ότι μπορούσε να μυρίσει τη νόσο του Πάρκινσον. «Ήταν προφανώς ανοησία», λέει. «Σκέφτηκα ότι απλώς αναγνώριζε τα συμπτώματα στους ηλικιωμένους και έκανε μια συσχέτιση».
«Προδιάγνωσε τη νόσο όπως είχε κάνει με τον σύζυγό της»
Η γυναίκα αυτή, η 74χρονη συνταξιούχος νοσοκόμα Joy Milne, είχε ανακαλύψει την ικανότητά της όταν παρατήρησε ότι ο σύζυγός της, Les, ανέπτυξε μια νέα, μυρωδιά σαν μούχλα. Αργότερα, ο Les διαγνώστηκε με Πάρκινσον, μια προοδευτική νευροεκφυλιστική νόσο που χαρακτηρίζεται από τρόμο και άλλα κινητικά συμπτώματα. Όταν η Milne παρακολούθησε μια ομάδα ασθενών με Πάρκινσον στην πόλη της Perth, Σκωτία, παρατήρησε ότι όλοι οι ασθενείς είχαν την ίδια χαρακτηριστική μυρωδιά.
Η Barran και ο νευροεπιστήμονας Tilo Kunath αποφάσισαν να ελέγξουν την ακρίβεια της Milne. Της ζήτησαν να μυρίσει δώδεκα μπλουζάκια, έξι από τα οποία είχαν φορεθεί πρόσφατα από ασθενείς με Πάρκινσον και έξι από άλλους χωρίς τη νόσο. Η Milne εντόπισε σωστά τους έξι ασθενείς και αναγνώρισε ακόμη και ένα άτομο που μέσα σε λιγότερο από ένα χρόνο διαγνώστηκε με Πάρκινσον. «Ήταν πραγματικά καταπληκτικό», λέει η Barran. «Προδιάγνωσε τη νόσο όπως είχε κάνει με τον σύζυγό της».
Kληρονομική υπερευαισθησία στην όσφρηση
Η ιστορία της Milne δεν είναι τόσο παράξενη όσο ακούγεται. Το ανθρώπινο σώμα εκπέμπει ποικιλία χημικών ουσιών, και μια νέα μυρωδιά μπορεί να υποδηλώνει ότι κάτι έχει αλλάξει ή έχει πάει στραβά. Η επιστημονική κοινότητα εξετάζει τώρα τρόπους συστηματικής ανίχνευσης αυτών των «χημικών δεικτών» (biomarkers), ώστε να επιταχυνθούν οι διαγνώσεις μιας εντυπωσιακής γκάμας ασθενειών, από το Πάρκινσον και τους εγκεφαλικούς τραυματισμούς μέχρι τον καρκίνο.
Όπως εξηγεί μιλώντας στο BBC ο Andreas Mershin, φυσικός και συνιδρυτής της RealNose.ai, μιας εταιρείας που αναπτύσσει μια ρομποτική «μύτη» για διάγνωση ασθενειών μέσω οσμών: «Με εκνευρίζει που οι άνθρωποι πεθαίνουν και βάζουμε βελόνες για να μάθουμε αν έχουν καρκίνο του προστάτη, όταν τα δείγματα είναι ήδη έξω και εύκολα ανιχνεύσιμα από σκύλους». Τέτοια τεχνολογία είναι απαραίτητη καθώς λίγοι άνθρωποι διαθέτουν τη μυρωδιά που χρειάζεται για να ανιχνεύσουν τις χημικές ουσίες που εμφανίζονται στα πρώτα στάδια μιας νόσου.
Η Milne, αποδείχτηκε, είναι μία από αυτούς. Διαθέτει κληρονομική υπερευαισθησία στην όσφρηση (υπεροσμία), μια ιδιότητα που την καθιστά «σούπερ-μυρωδιάστρια».
Χαρακτηριστικές μυρωδιές σε κάθε ασθένεια
Ωστόσο, ορισμένες ασθένειες έχουν τόσο έντονη χαρακτηριστική μυρωδιά που ακόμη και οι περισσότεροι άνθρωποι μπορούν να τη διακρίνουν. Για παράδειγμα, οι άνθρωποι με διαβήτη που βιώνουν υπογλυκαιμία μπορεί να έχουν αναπνοή με φρουτώδη οσμή, λόγω συσσώρευσης κετονών στο αίμα - ουσίες που παράγονται όταν το σώμα καίει λίπος αντί για γλυκόζη.
Άλλες ασθένειες, όπως η ηπατική ή η νεφρική ανεπάρκεια, δίνουν στο σώμα χαρακτηριστικές μυρωδιές. Οι ασθενείς με ηπατική νόσο μπορεί να εκπέμπουν μια μουχλιασμένη ή θειούχα οσμή από την αναπνοή ή τα ούρα τους, ενώ η αναπνοή που μυρίζει αμμωνία ή «ψαρίλα» μπορεί να υποδεικνύει νεφρική ανεπάρκεια.
Ακόμη και ορισμένες λοιμώξεις αφήνουν ίχνη: μια γλυκιά μυρωδιά στα κόπρανα μπορεί να υποδεικνύει χολέρα ή μόλυνση, ενώ η φυματίωση μπορεί να προκαλέσει αναπνοή που μυρίζει σαν μπίρα και δέρμα σαν βρεγμένο χαρτόνι.
Οι σκύλοι, με την ικανότητά τους να μυρίζουν μέχρι 100.000 φορές καλύτερα από τον άνθρωπο, έχουν εκπαιδευτεί να ανιχνεύουν καρκίνους σε πνεύμονες, μαστούς, ωοθήκες, ουροδόχο κύστη και προστάτη. Σε μια μελέτη για τον καρκίνο του προστάτη, οι σκύλοι ανίχνευσαν τη νόσο σε δείγματα ούρων με ακρίβεια 99%. Επίσης, έχουν χρησιμοποιηθεί για την πρόβλεψη επιληπτικών κρίσεων, διαβήτη, μαλάριας και πρώιμων συμπτωμάτων Πάρκινσον.
Ωστόσο, δεν είναι όλοι οι σκύλοι κατάλληλοι για αυτή τη δουλειά και η εκπαίδευση απαιτεί χρόνο. Ορισμένοι επιστήμονες πιστεύουν ότι μπορούμε να αναπαράγουμε τις εντυπωσιακές οσφρητικές δυνατότητες των σκύλων και ανθρώπων όπως η Milne στο εργαστήριο, ανοίγοντας το δρόμο για μη επεμβατικές εξετάσεις μέσω δειγμάτων δέρματος ή ούρων.
Ο ρόλος του σμήγματος
Η Barran χρησιμοποιεί αέρια χρωματογραφία-φασματομετρία μάζας για να αναλύει το σμήγμα (ένα λιπαρό υλικό που παράγεται από το δέρμα) ασθενών με Πάρκινσον. «Από τις περίπου 25.000 ουσίες που βρίσκονται συνήθως στο ανθρώπινο δέρμα, περίπου 3.000 ρυθμίζονται διαφορετικά στους ανθρώπους με Πάρκινσον», λέει στο BBC. «Μπορούμε τώρα να περιορίσουμε αυτές τις ουσίες σε περίπου 30 που διαφέρουν σταθερά». Πολλές από αυτές είναι λιπίδια και μακρομοριακά λιπαρά οξέα που συνδέονται με τη μυρωδιά της νόσου. «Η ανωμαλία στον μεταβολισμό των λιπιδίων αποτελεί γνωστό χαρακτηριστικό του Πάρκινσον», εξηγεί η Barran.
Στόχος της ομάδας είναι η ανάπτυξη ενός απλού τεστ με ειδικό δερματικό «σφουγγάρι» που θα ανιχνεύει τη νόσο στα πρώιμα στάδια. «Θέλουμε ένα γρήγορο, μη επεμβατικό τεστ που θα επιτρέπει στον ασθενή να παραπεμφθεί στον νευρολόγο για αξιολόγηση», λέει η Barran.
Μια νόσος μπορεί να αλλάξει το «οσφρητικό αποτύπωμα»
Η αιτία για την επίδραση των ασθενειών στην οσμή του σώματος είναι οι πτητικές οργανικές ενώσεις (VOCs). Καθώς το σώμα μετατρέπει την τροφή σε ενέργεια μέσω χημικών αντιδράσεων στα μιτοχόνδρια, παράγονται μεταβολίτες, μερικοί από τους οποίους είναι πτητικοί και μπορούν να ανιχνευθούν από τη μύτη. «Αν υποφέρετε από μόλυνση ή ασθένεια, είναι λογικό ότι θα υπάρξει επίδραση στο μεταβολισμό», λέει ο Bruce Kimball, χημικός οικο-λογίας στο Monell Chemical Senses Centre. «Η αλλαγή αυτή εμφανίζεται στη διανομή των μεταβολιτών στο σώμα». Με άλλα λόγια, η νόσος μπορεί να αλλάξει το «οσφρητικό αποτύπωμα» του σώματος.
Οι αλλαγές των VOC είναι συχνά πολύ λεπτές για τον άνθρωπο. Γι’ αυτό, οι σκύλοι ή οι ειδικές συσκευές ανίχνευσης οσμών μπορούν να βοηθήσουν στη διάγνωση σοβαρών αλλά δύσκολα ανιχνεύσιμων ασθενειών. Ο Kimball συνεργάζεται με συναδέλφους για την ανάπτυξη τεστ διάγνωσης εγκεφαλικών τραυματισμών σε παιδιά που παίζουν αθλήματα επαφής (μπάσκετ, ποδόσφαιρο), παρατηρώντας ειδικές κετόνες στα ούρα τις πρώτες ώρες μετά από διάσειση. Η υπόθεση είναι ότι οι κετόνες απελευθερώνονται καθώς ο εγκέφαλος προσπαθεί να αυτο-επιδιορθωθεί.
Η οσμή μπορεί να αποκαλύψει ακόμη και μολυσματικές ασθένειες όπως η μαλάρια. Σε μελέτη του 2018 στην Κένυα, τα παιδιά που είχαν μολυνθεί παρήγαγαν μια χαρακτηριστική «φρουτώδη και χλοώδη» μυρωδιά, που τα καθιστούσε πιο ελκυστικά για τα κουνούπια. Οι αναλυτές ταυτοποίησαν τις αλδεΰδες ως υπεύθυνες για αυτή τη μυρωδιά, ανοίγοντας το δρόμο για νέες τεχνικές παρακολούθησης της ασθένειας.
Η εταιρεία RealNose.ai ελπίζει να αναπτύξει συσκευή που θα αναγνωρίζει καρκίνο του προστάτη μέσω οσμών. «Η συσκευή χρησιμοποιεί ανθρώπινους οσφρητικούς υποδοχείς που καλλιεργούνται σε εργαστήριο και τεχνητή νοημοσύνη για την αναγνώριση μοτίβων», λέει ο Mershin. «Δεν αρκεί να ξέρεις τα συστατικά ενός δείγματος. Πρέπει οι αισθητήρες να αλληλεπιδράσουν με τις πτητικές ενώσεις, όπως το μυαλό μας επεξεργάζεται τις πληροφορίες».
Η Milne συνεργάζεται πλέον με την Barran για την ανάπτυξη διαγνωστικών τεστ για το Πάρκινσον και άλλες καταστάσεις. «Δεν τη χρησιμοποιούμε πολύ για ανίχνευση οσμών πλέον», λέει η Barran. «Μπορεί να κάνει το πολύ 10 δείγματα την ημέρα και είναι συναισθηματικά εξαντλητικό για εκείνη». Παρ’ όλα αυτά, η έρευνά τους θα μπορούσε να αναπαράγει την ικανότητα της Joy και να εντοπίσει τη νόσο στα πρώιμα στάδια, αφήνοντας μια σημαντική κληρονομιά για την ίδια και τον Les.
Η ιστορία της Milne και της επιστημονικής ομάδας γύρω της δείχνει ότι η παρατήρηση, η επιστημονική περιέργεια και η τεχνολογία μπορούν να συνδυαστούν με έναν ασυνήθιστο αλλά εξαιρετικά υποσχόμενο τρόπο. Όπως σημειώνει η Barran: «Το αξιοσημείωτο είναι ότι όλοι οι εμπλεκόμενοι γνώριζαν ότι η παρατήρηση αυτή είχε σημασία. Όλοι πρέπει να παρατηρούν την υγεία τους και των γύρω τους».