В обонятельную рецепцию одорантов, имеющих острый и гнилостный запахи, внутриклеточные сигнальные системы не вовлекаются. Эти одоранты действуют непосредственно на митохондрии

Впервые гетерогенность обонятельной рецепции обнаружена в принципиальных различиях действия ни активность дыхательной цепи митохондрий одорантов, обладающих разными запахами. Пахучие вещества, обладающие прогорклым, камфорным, эвкалиптовым, фруктовым и цветочным запахами активируют митохондриальное дыхание, но такая активация связана с повышением содержания кальция в цитозоле обонятельных клеток, что, в свою очередь, обусловлено влиянием одорантов на внутриклеточные сигнальные системы: амилового спирта, амилацетата и цинеола- на цАМФ (через аденилатциклазу), камфоры и ванилина – на IP3 (через фосфолипазу С). Одоранты, имеющие острый и гнилостный запахи, оказывают непосредственное действие на окислительный метаболизм обонятельных клеток. При этом аммиак ингибирует транспорт электронов по дыхательной цепи митохондрий обонятельных клеток с флавопротеидов на убихинон, тогда как сероводород - на всем ее протяжении.

Гетерогенность выявлена и при исследовании изменений двигательной активности обонятельных жгутиков. Показано, что амиловый спирт, камфора, цинеол, амилацетат, ванилин и аммиак инициировали цилиарные движения, тогда как сероводород их останавливал. Поскольку в рецепцию этих одорантов вовлекаются различные сигнальные системы, то и механизмы, участвующие в изменении характера жгутиковой активности, тоже разные, что является еще одним аргументом в пользу неоднородных физических и химических процессов, лежащих в основе биомеханических процессов жгутикового аппарата обонятельных клеток. Это относится и к формированию в них актинового цитоскелета, обеспечивающего им активные движения при стимуляции одорантами, что впервые было нами показано.

Таким образом, в диссертационной работе впервые показано, что разнородная рецепция пахучих веществ является сложным процессом, который включает механизм обонятельной трансдукции, сопряженный с активацией дыхательной цепи митохондрий и биомеханическими преобразованиями жгутикового аппарата обонятельных клеток. При этом рецепция одорантов, обладающих качественно разными запахами, обеспечивается посредством неоднородных физических и химических процессов. Следовательно, не только вкусовой, каротидной, медуллярной, но и обонятельной рецепции присуща гетерогенность механизмов трансдукции.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Теоретическая значение проведенной работы заключается в том, что выявленная гетерогенность обонятельной рецепции существенно дополнила концепцию гетерогенности хеморецепции, распространив ее на все хемосенсорные системы. Выявление биофизических, биохимических и физиологических механизмов внутриклеточной сигнализации в обонятельных рецепторах имеет важное значение для понимания процессов, осуществляющих восприятие внешнего сигнала и передачу информации о нем в центральную нервную систему.

Самостоятельное теоретическое значение имеют полученные в работе данные о реорганизации актинового цитоскелета в процессе восприятия обонятельного стимула, что расширило представление о роли движений обонятельных жгутиков в активном поиске пахучих веществ, растворенных в обонятельной слизи.

Полученные в работе новые данные о неоднородности физических и химических механизмов обонятельной рецепции имеют не только теоретическое, но и практическое значение для медицины, парфюмерии, сельского хозяйства и экологии. Знание особенностей строения и работы обонятельных рецепторных клеток необходимо для активного вмешательства при некоторых патологических состояниях, в частности, при аносмиях.

Изучение механизмов действия, а также синтез в промышленных масштабах веществ, обладающих отпугивающими или привлекательными запахами, могут играть решающую роль в овладении методами активного управления поведением и регулирования численности полезных или вредных для человека животных.

Понимание механизмов обонятельной рецепции важно для бионики. Биофизические механизмы узнавания запахов могут быть основой для создания искусственных обонятельных сенсоров при конструировании сверхчувствительных приборов химического анализа.