Mats J. Olsson

Kan näsan skilja sjuk från frisk?

Det övergripande syftet med denna forskningslinje är att bättre förstå luktsinnets roll hos människan. Under senaste decenniet har ett antal luktfunktioner blivit närmare beskrivna, som har att göra med förmågan att via lukten känna av social information om släktskap, emotioner, och fertilitet samt att vägledas i ett partnerval. En ytterligare funktion, som hittills inte undersökts i någon utsträckning hos människan, rör förmågan att avgöra om en individ är sjuk eller frisk. Från djurmodeller vet vi att detta är fullt möjligt och den evolutionära fördelen är uppenbar. För människa finns mest anekdotiska rapporter om att olika utveckladesjukdomar kan lukta på ett speciellt sätt. Men kan vi i ett tidigt stadium av aktivering av immunförsvaret känna att en person är sjuk på lukten? Vi kommer att använda en experimentell modell för att skapa en sjukdomsrespons hos friska frivilliga. Edotoxinet (ung. bakterierester) injiceras i blodbanan och skapar en övergående systemisk inflammation (det man känner precis när man just drabbats av virus eller bakterier). Vi samlar in kroppsluktsprover (personer bär en T-tröja) som sedan andra individer får lukta på och bedöma i jämförelse med tröjor från "friska". Det specifika syftet med denna forskning är att beskriva hur och hur bra vi är på att känna av en tidig och generell sjukdomssignal via luktsinnet (vår pilotstudie anger övertygande att vi faktiskt kan) och vilka kemiska, fysiologiska och psykologiska mekanismer som ligger bakom denna förmåga.
Slutredovisning

Projektet har följt projektplanen. Vi vill undersöka om luktsinnet kunde känna av sjukdom i ett tidigt skede av ett insjuknande med potential för att undvika sjuka personer. Om detta skulle vara fallet, så kan luktsinnet vara ett komplement till det fysiologiska immunförsvaret i människans livsviktiga strävan att hålla sig frisk. Vidare undersöker vi de kemiska ämnen som utgör denna sjukdomssignal samt de hjärnområden som aktiveras av den.

Vilka är projektets tre viktigaste resultat?
En rad experiment har styrkt denna tes. Vi har i två studier (en publicerad) visat att (1) experimentellt "sjuka" (endotoxin-exponerade med lipopolysaccarid, LPS, som skapar en övergående systemiskt inflammation) inom några timmar luktar mer aversivt. En tredje studie visar att (2) också urin från de ”sjuka” luktar mer aversivt. I samband med detta har vi undersökt de kemiska ämnen som förmedlar denna detektion. Pyrrol är en kandidat för urin. Detta ämne har också indikerats för andra sjukdomar. En fjärde studie som är under analys visar (3) att och hur hjärnan reagerar på lukter och ansiktsbilder av sjuka individer jämför med samma individer när de är friska. Denna studie var den sist gjorda har resultaten är preliminära men lovande.

Vilka nya frågeställningar har projektet genererat?
Då människan tidigt i sjukdomsprocessen verkar avge en sjukdomssignal uppstår frågan hur generell denna signal är; det vill säga sett över perception via olika sinnen. Känner vi på lukten att någon är sjuk kan vi se (har vi redan preliminärt stöd för, studie 4) och höra att samma individ är sjuk? Vidare, om perceptionen av annans sjukdom kan utgöra grunden för ett tidigt försvar mot smitta (genom att undvika den sjuka individen) uppstår frågan om sjukdomssignalen i sig också kan påverka immunförsvaret hos mottagaren av signalen. Några studier av exposition för sjukdomsrelevanta bilder (t.ex. individer som nyser) visar att immunförsvarets aktivitet ökar. Vi vill testa detta för sjukdomsrelevanta (äcklande) lukter. Tillsammans skulle detta ge stöd för ett beteendeimmunsystem (jag känner av att du är sjuk och kan undvika dig, dessutom aktiverar detektionen mitt immunförsvar) som skulle gripa in före det klassiska immunförsvaret vilket är ett nytt och intressant forskningsspår.

Projektets internationella förankring
Projektet bedrivs i samarbete med Johan Lundström och Bruce Kimball vid Monell Chemical Senses Center i Phliadelphia. En studie har utförts där under ledning av Lundström. Kimball analyserar de kemiska innehållet i våra kroppslukt- och urinprover (med gaskromatografi-masspektometri) i jakt på flyktiga biomarkörer (luktande eller ej) för tidiga inflammatoriska processer. Vi hittat en kandidatmolekyl (Pyrrol) som vi ska försöka replikera. En amerikansk doktorand (ej avlönad av RJ) och en tysk post-doktor har knutits till projektet.

Forskningsinformativa insatser utanför vetenskapssamhället
Association for Pychological Science valde att göra en pressrelease på vår första publikation i Psychological Science varvid resultaten har spridits via referat och intervjuer med mig i media runt om i och utanför västvärlden. Tackar nästan alltid jag till en intervju och teamet har varit i ett stort antal intervjuer sen (senast CNN-international häromdagen, men också BBC och Free Radio Moskva för at nämna några) där detta har haft en större eller mindre roll.

Projektets två viktigaste publikationer samt ett resonemang om dessa
Den viktigaste är den första artikeln (Olsson et al., 2014, Psychological Science) som för första gången visar experimentellt att ”sjukdom” luktar. Dessutom visar studien för första gången att detta kan ske redan efter några timmar av immunaktivering! Detta indikerar att luktsinnet (möjligtvis jämte andra sinnen) tidigt kan vara del av ett så kallade beteendeimmunförsvar som hjälper det klassiska immunförsvaret att hålla oss friska. Enligt Karolinska institutets bibliometriska databas hör denna artikel citeringsmässigt till topp 5 procent i sitt fält. En andra artikel och tredje artikel replikerar respektive generaliser detta fynd till till urinlukt vilket är viktigt. Men den fjärde artikeln kan komma att ha en större beydelse. Med fMRI teknink har vi sett hur hjärnan processar sjukdomssignalerna (för lukt men också för bild) och kan hjälpa oss att förstå mekanismerna bakom sjukdomsdetektion (Regenbogen et al, in prep). Av relaterat intresse har vi också publicerat ett kapitel om kroppsluktens betydelse (Parma et al., in press) och en studies om anteromediala tinninglobens (inklusive amygdala) involvering i valensuppfattning av lukter vilket bidrar till förståelsen av våra data.

Hur ser projektets publiceringsstrategi ut
Endast internationella vetenskapliga journaler med lektörsförfarande är aktuella för våra originaldata. Den första artikeln har som ovan nämnts publicerats i Psychological Science, en tidskrift med mkt god spridning och vetenskapligt renommé. Dessutom gjordes pressreleaser på journalens och KI:s hemsida som tillsammans genererade mkt media. Artikeln görs tillgänglig genom journalens försorg med en gratislänk på min hemsida till artikeln. Alla som har kontaktat mig och så önskat har fått en pdf-fil av artikeln. Den andra studien, som replikerar resultaten från den första och en tredje på lukt av urin avses att publiceras i en open access journal (t ex en PLOS journal) eller en som på annat sätt medger att artikeln görs tillgänglig utan kostnad för konsumenten.

Hur har projektet integrerats i institutionens/motsvarande verksamhet?
Mycket bra. Vid projektets början förlade Johan Lundström (också vid Monell) sin huvudsakliga forskning här på Sektionen för psykologi på Karolinska institutet. Våra grupper har i praktiken blivit en, med en sammanslagning av resurser och komplettering av relevanta kompetenser som följd. Sektionen har varit mkt positiv till den nya forskningsgrupperingen varför nya dedikerade forskningslaboratorier har byggts och tjänat oss.

Har projektets medarbetare medverkat vid nationella eller internationella konferenser? Vilka?
Association for Chemosensory Sciences, 2014, Bonita Springs; European Chemoreception Research Organisation, Istanbul,  2015)

Vilka spin-off-effekter har projektet givit (t.ex. nya forskningssamarbeten, nya forskningsuppgifter)?
Som ovan nämnts (se 3.) är vi också intresserade av hur sjukdoms-relaterade (i detta fall, äcklande) lukter och bilder kan trigga immunförsvaret. Pilotstudier körs redan på detta. Vidare har vi haft formativa möten med ett nätverk av forskare på Karolinska institutet som har ett gemensamt och generellt fokus på vad man kan benämna som The Parasite Stress Theory (beskriver hur evolutionen har hanterat det faktum att människan utvecklats i en värld av ständigt hotande patogener, framförallt kommande från out-group members) och dess influens på beteende och hälsa. Vi har på detta tema gemensamt formulerat en programansökan till VR-Vinnova. Inkommer 2016 med programansökan till RJ. Samarbete med Stockholms universitet, Jonas Olofsson, Institutionen för psykologi, har inletts. En enkät för att bestämma hur äckelkänsliga individer är för just kroppsrelaterade substanser har utvecklats. Denna känslighets relation till t.ex. politisk åskådning undersöks.

Bidragsförvaltare
Karolinska Institutet
Diarienummer
P12-1017:1
Summa
SEK 2 841 000
Stödform
RJ Projekt
Ämne
Psykologi (exklusive tillämpad psykologi)
År
2012