GeoZoo » Pies » Psy wykrywające nowotwory
Psy wykrywające nowotwory

Psy wykrywające nowotwory

Psy wykrywające nowotwory posiadają bardzo dobrze rozwinięty węch. Narządy zmysłów umożliwiają zwierzętom odbieranie impulsów ze środowiska zewnętrznego i wewnętrznego organizmu. Wszystkie psie zmysły powiązane są z korą mózgu. Węch psa odgrywa dominująca rolę w odbieraniu wrażeń ze świata zewnętrznego.  

Psy wykrywające nowotwory mają bardziej rozwinięty narząd węchu niż pozostałe czworonogi. Psi zmysł powonienia jest 1000-krotnie czulszy niż człowieka, co wynika z określonych przystosowań anatomicznych i fizjologicznych. Czworonogi mają bardzo dobrze rozbudowany szkielet małżowin nosowych. Posiadają dużą powierzchnię nabłonka węchowego, osiągającej nawet 200 cm2.

U człowieka powierzchnia węchowa zajmuje małą przestrzeń, zaledwie 5 cm2. U psów zmysł powonienia jest bardziej rozwinięty, co sprawia, że powierzchna węchowa jest zdecydowanie większa. Nabłonek węchowy u jamników zajmuje powierzchnię 75 cm2, a u owczarka 75 cm2. Świetnie rozwinięty zmysł powonienia mają posokowce.

Anatomia narządu powonienia

Kluczową rolę w odbieraniu wrażeń ze środowiska zewnętrznego pełni u psa nos. Receptory węchowe zlokalizowane są na błonie komórkowej dendrytów neuronu czuciowego. Zwykle na neuronie występuje jeden typ receptorów węchowych. Za opracowanie systemu węchowego Linda B. Buck i Richard Axel otrzymali w 2004 roku Nagrodę Nobla.

W skład narządu powonienie wchodzą:

  • Zatoka czołowa
  • Kora mózgowa
  • Podniebienie miękkie
  • Tchawica
  • Język
  • Narząd lemieszowo-nosowy
  • Błona śluzowa nosa

Psy posiadają dwa niezależne systemy powonienia wrażliwe na zapachy. Pierwszy z nich czyli główny narząd węchu umiejscowiony jest w nabłonku węchowym śluzówki, która wyściela jamę nosową. Drugi jest dodatkowym narządem komórek nerwowo-zmysłowych, zlokalizowanych w błonie śluzowej narząd lemieszowo-nosowego czyli narządu Jacobsona.  

Analizator węchowy, który znajduje się w opuszce węchowej węchomózgowia jest analizatorem chemicznym. Pozwala on na rozróżnianie substancji zawartych w wąchanym powietrzu. Wrażliwość węchu zależy od warunków zewnętrznych, a szczególnie od temperatury i wilgotności powietrza.

Natomiast opuszka węchowa jest czterokrotnie większa w stosunku do masy mózgu, niż u człowieka. U czworonoga nabłonek zmysłowy zajmuje dużą powierzchnię na ścianie bocznej i małżowinach sitowych w tylnej części jamy nosowej. Błona śluzowa okolicy węchowej przyjmuje zabarwienie trochę bardziej żółtawe niż  okolicy oddechowej.

Czułość psiego węchu

Psy wykrywające nowotwory cechuje olbrzymia liczba receptorów węchowych czyli OR (olfacetory receptors). Należą one do grupy receptorów współpracujących z białkiem G, związanej z błoną komórkową. Pełnią kluczową rolę w rozpoznawaniu tysięcy cząsteczek substancji zapachowych w węchowym układzie sensorycznym.

Liczba receptorów węchowych u psa waha się w granicach 100-300 mln w zależności od ras blachycefalicznych i dolichocefalicznych. Do ras blachycefalicznych należy mniej czworonogów, takich jak: mops, pekińczyk, shih tzu czy buldog angielski i francuski. Mają one krótką kufę i spłaszczony pysk.

Rasy dolichocefaliczne w przeciwieństwie do tych pierwszych posiadają długi pysk. Doskonałym przykładem są charty i owczarek niemiecki. Największą liczbę receptorów czuciowych posiadają bloodhoundy. Wywodzą się one  z rasy psów świętego Huberta, hodowanych z wielką starannością przez zakonników w Ardenach.

Rola narządu powonienia

Psy wykrywające nowotwory wykonują swoją pracę w celu ratowania ludzi. Niezwykłe możliwości psiego węchu wykorzystywane są również do szkolenia psów ratowniczych z pod lawin i gruzów, obronnych oraz tropiących. W tym ostatnim szkolone są czworonogi do poszukiwania narkotyków, broni i zwłok.

Natomiast w łowiectwie wykorzystywane są płochacze, aportery, posokowce i psy gończe. U psów narząd powonienia ma wielorakie znaczenie. Ogrywa ważną rolę przy pobieraniu pokarmu, może pobudzać i hamować odruchy płciowe, a także bierze czynny udział  w odnajdowaniu innych zwierząt albo ludzi.

Psy są w stanie zwęszyć niektóre zapachy z odległości 1 km. Natomiast nowofundland potrafi zwietrzyć ląd z odległości 16 km, kiedy człowiek nie dostrzega go jeszcze wzrokiem. Pies bezbłędnie rozpoznaje różnice w zapachu potu człowieka i jego natężenie. Bezpośredni kontakt czworonoga z właścicielem pomaga mu we właściwej analizie woni i oceny sytuacji.

Nowotwory wykrywane przez psy

Psy wykrywające nowotwory szkolone są w tej dziedzinie. Brana jest pod uwagę ich rasa i indywidualne predyspozycje. O wysokim stopniu rozwoju narządu powonienia nie tylko świadczy liczba komórek, ale przede wszystkim ich czułość. Zapisy o wykrywaniu ludzkich chorób na podstawie zapachów pojawiły się już w medycynie chińskiej i dziełach Hipokratesa.

W czasach nowożytnych przełomem stała się opublikowana praca w jednym z najstarszych czasopism medycznych na świecie „Tche Lancet”  przez H. Williamsa i A. Pembroke’a w 1989 roku. Opisali oni przypadek wykrycia złośliwego czerniaka przez psa na nodze jego właściciela. Pies nieustannie wąchał zmianę skórną i próbował ją gryźć.

Na tej podstawie powstała hipoteza, że psy na podstawie specyficznego zapachu choroby są zdolne do wykrywania u ludzi raka. Na początku XXI wieku powstało wiele prac z tej dziedziny. Najwięcej badań przeprowadził w Polsce profesor Tadeusz Jezierski z Instytutu Genetyki i Hodowli Zwierząt PAN w Jastrzębcu.

Psy wykrywające nowotwory brały udział w badaniach po odpowiednim szkoleniu. Miały one za zadanie wykryć charakterystyczny zapach nowotworów, takich jak: czerniak, nowotwory piersi oraz rak płuc, gruczołu krokowego i okrężnicy. Materiałem do badań były: wydychane powietrze, krew, skrawki tkanek oraz mocz i kał.

Znaczenie przeprowadzonych badań

W badaniach najczęściej szkolono dwie rasy: owczarka niemieckiego i labradora retrievera. Czułość psiego węchu w wykrywaniu nowotworu była zróżnicowana. Zależało to od stopnia wytrenowania psa, typu nowotworu, a także od czynników, które mogły obniżyć wyczuwalność specyficznego zapachu.

Wyczuwalność zależała też od rodzaju próbki. W przypadku tkanki czerniaka czułość metody wynosiła 100%. Natomiast podczas badania wydychanego powietrza mieściła się w przedziale 60-80% przy specyficzności wynoszącej 77-87%. Zdolność wykrywania raka płuc na podstawie zapachu wydychanego powietrza wynosiła 56-99%.

Wnikliwe badania wykazały, że czworonogi wyczuwają specyficzne, lotne związki organiczne, które są charakterystyczne do określonej choroby. Psia diagnostyka nowotworowa ma mniejsze i ograniczone zastosowanie w obliczu najnowszych metod diagnostycznych stosowanych w onkologii, takich jak rezonans magnetyczny czy tomografia komputerowa.

Psy wykrywające nowotwory mogłyby służyć badaniom przesiewowym w onkologii dużej populacji ludzi, ze względu na szybkość tej metody i bardzo niski koszt. Czworonogi wskazałyby osoby, które powinny się poddać bardziej wnikliwej diagnostyce onkologicznej, gdyż na podstawie reakcji psów nie można określić stopnia zaawansowania choroby.