EFFECT OF OLFACTORY FACTORS ON REPRODUCTIVE BEHAVIOR IN HUMANS

Зубрикова К.Ю.¹, Цепокина А.В.², Разоренова Ю.Ю.³, Могилина А.А.⁴, Литвинова Н.А.⁵

¹ аспирант,

²магистрант,

³аспирант,

⁴аспирант,

⁵доктор биологических наук, профессор,

Кемеровский государственный университет

ВЛИЯНИЕ ЗАПАХОВЫХ ФАКТОРОВ НА РЕПРОДУКТИВНОЕ ПОВЕДЕНИЕ У ЛЮДЕЙ

Аннотация

В настоящей работе представлены данные субъективного восприятия юношами естественных запахов девушек и запахов, «замаскированных» парфюмерией. Доноры и реципиенты были протипированы по HLA-DRB1. Результаты исследования показали, что дополнительные одоранты повысили привлекательность запаха, но при этом возникал риск объединения в репродуктивные пары молодых людей, имеющих аллели, ассоциированные с развитием иммунопатологии.

Ключевые слова: хемокоммуникация, репродуктивное поведение, HLA-DRB1, дисассортативность, парфюмерия.

Zubrikova K.Y.¹, Tsepokina A.V.², Razorenova J.Y.³, Mogilina A.A.⁴, Litvinova N.A.⁵

¹Postgraduate student,

²Сandidate for a master's degree,

³Postgraduate student,

⁴Postgraduate student,

⁵Doctor of Biological Sciences, Professor,

Kemerovo State University

EFFECT OF OLFACTORY FACTORS ON REPRODUCTIVE BEHAVIOR IN HUMANS

Abstract

This paper presents the data of subjective perception of boys natural odor smell of girls, "masked" perfume. Donors and recipients were typed with at HLA-DRB1. The results showed that the additional odorants increased the attractiveness of smell, but there was a risk of association in reproductive pairs of young people having alleles associated with the development of immunopathology.

Keywords: chemocommunication, reproductive behavior, HLA-DRB1, disassortativity, perfumes.

В настоящее время многие ученые считают, что такое событие, как супружеский выбор и само зачатие носят не случайный характер и тем самым предопределяет особенности онтогенеза [2]. Для этого явления показан феномен отбора в главном комплексе гистосовместимости (MHC) [8]. Суть этого отбора сводится к исключению инцеста и увеличению гетерозиготности популяции [1]. Ведущая роль MHC в иммунном ответе, имеет вторичное эволюционное значение [9]. Первично, эти молекулы участвовали в процессах хемокоммуникации среди живых систем. Гипотеза о возможной роли MHC в формировании индивидуального запаха особей подтверждена многочисленными экспериментами [7]. Посредством запаховых сигналов человек способен различать не только генотип, но также и физиологическое состояние донора запаха [5]. Однако, в связи с возрастающими объемами парфюмерной продукции, представленной на мировом рынке, хеммокоммуникация людей столкнулась с проблемой искажения естественных запахов. Применение искусственных отдушек может провоцировать ошибочное прочтение ольфакторной информации и выбор «неподходящего» партнера для реализации репродуктивных функций.

В связи с этим, целью данного исследования стало изучение влияния дополнительных одорантов на HLA-DRB1-ассоциированный выбор.

Материалы и методика исследования

Участниками данного исследования были студенты университета в возрасте 17-23 лет. Все исследуемые принимали участие добровольно. Данная группа людей относится к категории условно здоровых людей. В качестве доноров запаховых образцов выступали девушки (n=15), а реципиентов – юноши (n=65). В момент исследования девушки находились в разных фазах менструального цикла: рецептивной и нерецептивной. Соотношение гетерозиготности и гомозиготности по гену HLA-DRB1 в данной группе людей представлено следующим образом: среди юношей 80% гетерозиготны и 20% гомозиготны, а среди девушек 70% и 30% соответственно. Наличие общих аллелей между донорами и реципиентами запаха не оказало влияния на субъективные ольфакторные оценки юношей.

Сбор образцов пота. Каждой девушки соответсвовали три различных образца запаха подмышечного пота. Это ее интактый (индивидуальный) запах, запаха пота, после нанесения на тело классической парфюмерии и запах пота, после нанесения на тело духов, содержащих феромон. В качестве классической косметической парфюмерии использовали духи J´Adore L´Absolu Christian Dior, а парфюмерии, содержащей феромон, – духи «Sexy line» №10 J´Adore, ООО «Флора ЛиК». Образцы пота собирали из подмышечной впадины на фильтровальные диски с 19 до 21 часов местного времени в течение 60 минут. Фильтровальные диски площадью около 15 см² были пришиты на чистые белые хлопчатобумажные футболки (T-short) в области подмышечных впадин. После сбора запаха фильтровальные диски помещались исследователями в чистые сухие стеклянные флаконы (20 мл), которые хранили в холодильнике при минус 20ºС [6].

Субъективная оценка образцов запаха. За 3 дня до проведением ольфакторного тестирования исследователи и реципиенты не пользовались парфюмерией, дезодорантами и ароматизированными гелями для душа. Пробы с образцами пота, извлеченные из холодильника, доводили до комнатной температуры (22-24˚С). Вскрытие флакона осуществлял сам реципиент, который подносил открытый флакон к носу на расстояние около 1 см. Все манипуляции с образцами запаха реципиенты производили в одноразовых полиэтиленовых перчатках (фирмы Grifon). При тестировании запаха, исходящего из флакона, реципиент оценивал силу запаха по 5-ти бальной шкале (от слабого = 1 до очень сильного = 5) и привлекательность запаха по 10-ти бальной шкале (от очень неприятного = - 5 до очень приятного = 5). Время тестирования одной пробы занимало не более 15 секунд. Образцы подавались в случайном порядке. Данные по пробам, запах которых не воспринимался реципиентом, были исключены из последующего анализа [3].

HLA-генотипирование. Для иммуногенетического анализа использовали клетки буккального эпителия, так как данный метод является неинвазивным. Буккальный эпителий собирали в эппендорфы с внутренней поверхности щеки в одноразовых медицинских перчатках. Перед забором материала обследуемого просили сполоснуть рот питьевой водой. Эппендорфы с буккальным эпителием хранили при -20 ºС. Геномную ДНК выделяли методом фенол-хлороформной экстракции. Для типирования гена HLA-DRB1 использовали коммерческую тест-систему HLA-ДНК-ТЕХ (фирма «НПФ ДНК-технология», Россия).

Результаты исследования и их обсуждение

При проведении анализа ольфакторных предпочтений по аллелям HLA-DRB1 с целью выявления общих и частных закономерностей субъективного восприятия юношами запахов девушек без применения парфюмерных отдушек и с использованием духов и духов с феромонами в зависимости от набора аллелей HLA-DRB1, было проведено попарное сравнение субъективных оценок привлекательности с ожидаемыми значениями.

В таблице 1 представлены сравнительные характеристики сочетаний мужского и женского HLA-DRB1, полученных при ольфакторном тестировании юношами запаховых образцов девушек, прикрытых духами и духами, содержащими феромоны, по отношению к интактным запахам в рецептивную и нерецептивную фазы менструального цикла.

Таблица 1 - Сочетания мужских и женских DRB1 аллелей при тестировании юношами запаховых образцов девушек, собранных в различных состояниях

Интактные запахи				Интактные запахи прикрытые духами				Интактные запахи прикрытые духами с феромонами
Рецептивная фаза
+		-		+		-		+		-
м	ж	м	ж	м	ж	м	ж	м	ж	м	ж
		1	16	15	15	1	7	15	15	1	12
		13	13			7	15	4	15	1	15
		13	16			15	7			14	12
						16	7			14	15
										17	7
Нерецептивная фаза
12	1	15	4	1	7	4	7	4	12	8	17
				1	8	4	8	15	7	12	17
				1	12	4	11	15	8	14	11
				1	15	4	12	15	12	14	12
				4	15	4	13			14	13
				7	15	7	12
				11	15	8	12
				13	15	13	12
				14	7	16	12
				14	15
				14	13
				15	7
				17	7

Обозначения: «+» и «-» − положительная и отрицательная ассортативность соответственно, «м» − аллель HLA-DRB1 юноши, «ж» − аллель HLA-DRB1 девушки.

Из проведенного анализа следует, что юноши кардинально меняли свои предпочтения, тестируя женский замаскированный запах. При ольфакторном тестировании юношами естественных запахов девушек были выявлены стойкие комбинации мужских и женских HLA-DRB1 аллелей: при положительном выборе – HLA-DRB1*12 с HLA-DRB1*01 для девушек, находившихся в нерецептивной фазе, при отрицательном выборе – HLA-DRB1*15 с HLA-DRB1*04. В случае оценивания юношами запаховых образцов «рецептивных» девушек стойкие сочетания выявлены только для отрицательного выбора: HLA-DRB1*01 с HLA-DRB1*16, HLA-DRB1*13 с HLA-DRB1*13 , а также HLA-DRB1*13 с HLA-DRB1*16.

При ольфакторном тестировании юношами девушек в рецептивную фазу не было установлено ни одной достоверно значимой комбинации HLA-DRB1, ассоциированной с положительными ольфакторными оценками, а при применении девушками духов или духов с феромонами обнаружились достоверные комбинации HLA-DRB1. Причем в обоих случаях, появилась комбинация способствующая появлению гомозиготности в последующих поколениях по HLA-DRB1*15. Данный аллель оказывает влияние на вынашивание беременности. В частности, в работе М.В. Болдыревой показано, что гомозиготность по гену HLA-DRB1 является неблагоприятным фактором для репродуктивного успеха [4]. Из этого следует, что объединение в репродуктивные пары юношей HLA-DRB1*15 с девушками HLA-DRB1*15 биологически нецелесообразно.

Таким образом, можно утверждать, что в рецептивную фазу использование девушками парфюмерии, особенно с феромонами, является неоправданным. Оценивая комбинации HLA-DRB1 полученные при положительных ольфакторных оценках запаха девушек с духами без феромонов, можно отметить преобладание мужского аллеля HLA-DRB1*01; а при отрицательных оценках в той же ситуации – мужского HLA-DRB1*04. Аллель HLA-DRB1*01 является главным для европеоидных популяций поэтому данный выбор не является патологическим. Однако, аллель HLA-DRB1*04 связан с развитием иммунопатологических заболеваний (ревматоидный артрит, системная красная волчанка, инсулин-зависимый сахарный диабет) [10]. Именно поэтому вполне обоснованы ольфакторные блоки связанные с этим аллелем. Причем число этих блоков увеличивается при использовании девушками парфюмерных средств. Иная ситуация наблюдается при использовании девушками духов с феромонами. Здесь в положительный выбор начинают выходить комбинации с иммунопатологическими аллелями у мужчин. Из четырех положительных комбинаций в трех имеет место мужской HLA-DRB1*15 и один мужской HLA-DRB1*04.

Заключение

В целом, становится очевидным не только биологический смысл ольфакторного блока для некоторых аллелей HLA-DRB1, но и механизм его реализации на предадаптивном этапе онтогенеза. Причем, изменение фазы овариального цикла не отменяет этого блока, значит, и риск накопления маркеров иммунопатологии в последующих поколениях стремится к нулю. Применение девушками парфюмерных композиций существенно отклоняет HLA-DRB1 ассоциированный ольфакторный выбор. Влияние феромонального одоранта, используемого в женской парфюмерии, направлено на инверсию мужского выбора, где преимущественно отбираются особи с HLA-DRB1*15 аллелем, что может существенно влиять на увеличение репродуктивной и иммунопатологии в последующих поколениях.

Таким образом, использование дополнительных одорантов ведет к неправильному прочтению сигналов противоположного пола и выбору «неправильного» партнера.

 

Литература

1. Болдырева, М. Н. HLA и естественный отбор. Гипотеза «преимущества функциональной гетерозиготности» / М.Н. Болдырева, Л.П. Алексеев // Иммунология. – 2006. – № 3. – С. 172–175.
2. Вельков, В. В. Куда идёт эволюция человечества? / В. В. Вельков // Человек. –2003. – № 2. – С. 16–29.
3. Изменение запаха у студентов мужского пола при сдаче экзамена / М. П.Мошкин, Л. А. Герлинская, И. Е. Колосова, Н. А. Литвинова, Л. В. Саваль, М. Г. Березина // Российский физиологический журнал им. И. М.Сеченова. – 2006. – № 10. – С. 1250–1259.
4. Исследование роли HLA-DRB1-генов при невынашивании беременности неясного генеза / М.Н. Болдырева, Р.М. Хаитов, О.Б. Барцева и др. // Иммунология. – 2004. – №1. – C. 4-8.
5. Attractiveness of women’s body odors over the menstrual cycle: The role of oral contraceptives and receiver sex. / S. Kuukasjarvi, C. J. P. Eriksson, E. Koskela et al. // Ecol. – 2004. – Vol. 15. – P. 579-584.
6. Male steroid hormones and female preference for male body odor / M. J. Rantala, C.J.P. Eriksson, A. Vainikka, R. Kortet // Evol. & Hum. Behav. –2006. – V. 27. – P. 259–269.
7. Mice (Mus musculus) lacking a vomeronasal organ can discriminate MHC-determined odortypes / J. Wysocki, K.Yamazaki, M. Curran, L.M. Wysocki, G.K. Beauchamp // Horm. Behav. –2004. –V. 46. – № 3. – P. 241–246.
8. MHC-dependent mate preference in humans / C. Wedekind, T. Seebeck, F. Bettens, A.J. Paepke // Proc. R. Soc. B. – 1995.– Vol. 260.– 245-249.
9. Thomas, L. Symbiosis as an immunologic problem: the immune system and infectious diseases. / L. Thomas // Fourth International Convocation of Immunology. – Basel, 1975. – P. 2-11.
10. Zanelli E. HLA class II association with rheumatoid arthritis: facts and interpretations. /E. Zanelli, F.C.Breedveld, R.R. de Vries // Hum. Immunol. – 2000. – 61, №12. – P.1254-1261.