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Geruchsrezeptoren: Nicht nur in der Nase

In fast allen Zellen des Körpers gibt es Antennen für Duftstoffe. Jetzt will man sie als Ziele für Medikamente nutzen.
Frau riecht an Lilie

Von wegen keine Nasentiere – Schätzungen zufolge können Menschen bis zu eine Billion verschiedene Gerüche voneinander unterscheiden. Wie kann das sein? Der Lösung des Rätsels sind wir in den 1990er Jahren ein großes Stück näher gekommen. Damals wusste man bereits: Flüchtige Substanzen aktivieren Riechneurone in der Nase, indem sie an deren G-Protein-Rezeptoren binden. Diese sind in den Membranen der meisten, wenn nicht gar aller Säugetierzellen zu finden. Aber ihre genaue Identität war bisdahin unbekannt – ebenso, wie viele es sein müssten, um die enorme Riechleistung der Säugetiere zu erklären.

Eine Antwort darauf gaben im April 1991 die Molekularbiologen Linda Buck und Richard Axel, damals an der Columbia University in New York City. Sie isolierten die so genannten mRNA-Moleküle – die Baupläne für die in einer Zelle hergestellten Proteine – aus den Zellen der Riechschleimhaut von Mäusen und fanden eine riesige Gen-Familie. Jedes dieser Gene enthielt die Bauanleitung für genau einen Geruchsrezeptor. Nagetiere besitzen 1000 solcher Gene, der Mensch mehr als 400. Für die Entdeckung der molekularen Grundlagen des Riechsinns erhielten Buck und Axel 2004 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin. Eine ihrer Ideen ist allerdings inzwischen überholt, nämlich jene, dass es Geruchsrezeptoren nur in der Nase gebe. Laut Hanns Hatt von der Ruhr-Universität Bochum ist das »mit Sicherheit falsch«. Um die Jahrtausendwende wies der Physiologe die Rezeptoren in verschiedensten Körpergeweben nach. Viele Experten waren jedoch skeptisch und glaubten nicht an ihre funktionelle Bedeutung. Hatt ließ sich nicht beirren und veröffentlichte seit 2003 Dutzende von Arbeiten zu extranasalen Riechrezeptoren.

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  • Quellen

Buck, L., Axel, R.: A novel multigene family may encode odorant receptors: A molecular basis for odor recognition. Cell 65, 1991

Busse, D. et al.: A synthetic sandalwood odorant induces wound-healing processes in human keratinocytes via the olfactory receptor OR2AT4. Journal of Investigative Dermatology 134, 2014

Jennifer Pluznick: A novel SCFA receptor, the microbiota, and blood pressure regulation. Gut Microbes 5, 2014

Orecchion, M. et al.: Olfactory receptor 2 in vascular macrophages drives atherosclerosis by NLRP3-dependent IL-1 production. Science 375, 2022

Shepard, B. et al.: A renal olfactory receptor aids in kidney glucose handling. Scientific Reports 6, 2016

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