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Bildhinweis: © Getty Images

Schlüssel- Schloss- Prinzip

Beyond Science

Hanns Hatt hat sich dem Riechen verschrieben. Seine Forschungsarbeit bahnt den Weg für neue diagnostische und therapeutische Möglichkeiten. Sie fußt auf der Erkenntnis: Duftrezeptoren gibt es nicht nur in der Nase!


Herr Professor Hatt, wie riecht für Sie der Frühling?


Hanns Hatt:
Das ist davon abhängig, wo man lebt, welche Blütenpflanzen einen umgeben, welche Nahrungsmittel zu dieser Zeit charakteristisch sind. Europäer nehmen einen eigenen Frühlingsduft wahr, der sich von dem in Asien oder Amerika völlig unterscheiden kann. Für mich ist der Duft des Frühlings hauptsächlich davon geprägt, was so unter dem Eis und Schnee zum Vorschein kommt: Pflanzen, Moos, verrottete Blätter, also erdige, feuchte, modrige Duftkomponenten, gepaart mit der Frühlingsblüte, wenn man Veilchen, Hyazinthen oder Flieder wahrnimmt. Je wärmer es wird, desto mehr Duftmoleküle werden in die Luft freigesetzt. Deshalb nehmen wir den Frühling besonders intensiv wahr.


Menschen nehmen dieselben Düfte oft verschieden wahr. Was steckt dahinter?


Hatt:
Die Riechzellen der Nase stellen über Nervenfasern in den Schädelknochen einen direkten Kontakt her zu den Gehirnzentren, in denen Erinnerungen und Emotionen abgespeichert werden, dem Hippocampus und dem limbischen System. Düfte, die wir wiederholt wahrnehmen, verknüpfen wir jedes Mal mit den erlebten Gefühlen, Bildern, Geräuschen. Bei jedem Menschen können diese ersten Dufterlebnisse ganz unterschiedlich sein, weshalb wir Düfte auch unterschiedlich bewerten.


Wie viel wahrzunehmen ist die menschliche Nase imstande?


Hatt:
Man hört immer diese Zahl von 10.000 Gerüchen, die man unterscheiden kann. Neue Arbeiten zeigen jedoch, dass wir viel mehr riechen können – die Zahl geht mindestens in die Hunderttausende. Unsere Nase ist auf jeden Fall deutlich besser, als wir glauben. Die Frage ist eher: Wie viele Gerüche können wir benennen? Darin sind wir Menschen ziemlich schlecht, obwohl das reine Übungssache ist. Ein Parfümeur etwa kann vielleicht ein-, zweitausend Düfte mehr erkennen als untrainierte Menschen – weil er eben geübt ist.


Wir unterschätzen das Riechen also?


Hatt:
Es ist unstrittig, dass wir die Bedeutung des Riechens völlig vernachlässigen und uns eher auf Bilder und Töne konzentrieren. Unser Gehirn wird dennoch mit jedem Atemzug, also etwa alle zwei Sekunden, darüber informiert, welche Duftkomposition in der Luft liegt. Und es reagiert darauf, indem sich etwa unsere Befindlichkeit verändert.


Sie sagen: Wir riechen nicht nur mit der Nase. Wie ist das zu verstehen?


Hatt:
Durch mehr als 15 Jahre intensiver Forschung haben wir herausgefunden, dass sich die 350 verschiedenen Duftsensoren aus der Nase – die Riechrezeptoren, die an der Oberfläche der Riechzellen sitzen und Düfte erkennen – über alle Körperzellen ausgebreitet haben. Also in der Leber, der Lunge, dem Darm, im Herzen, in der Haut oder in den Spermien.


Diese Rezeptoren können riechen?


Hatt:
Nein, sie nehmen bestimmte chemische Stoffe wahr, die in der Nase als Duftstoffe bezeichnet werden. Diese chemischen Stoffe können über die Duftrezeptoren in den Gewebezellen die Funktion der Zellen beeinflussen, ja steuern.


Wie ist der aktuelle Forschungsstand?


Hatt:
Wir wissen heute schon, dass einige dieser Duftrezeptoren gewebsspezifisch vorkommen – also nur in der Leber oder nur im Darm, andere eher überall. Die Herausforderung dabei ist: Nur von etwa 60 bis 70 der insgesamt 350 Duftsensoren kennen wir den passenden Duft, um sie zu aktivieren. Wir müssen also zuerst noch die entsprechenden Schlüssel für das jeweilige Schloss finden. Jeden Rezeptor muss man einzeln isolieren und Tausende Düfte testen, um zu sehen, ob er auf einen davon reagiert. Nur wenn ich den Aktivator kenne, kann ich auch sehen, was der Duft mit den Zellen macht. Inzwischen ist es uns gelungen, die Zellfunktion bei einer ganzen Reihe von Duftrezeptoren, von denen wir den passenden Duft kennen, aufzuklären.


Was haben Sie dabei herausgefunden?


Hatt:
Wir haben festgestellt, dass sie vor allem das Wachstum und die Beweglichkeit der Zellen, aber auch deren Absterben beeinflussen können. Und sie können vor allem auch die Ausschüttung verschiedener Stoffe wie Neurotransmitter oder Hormone in den Zellen induzieren. Duftrezeptoren haben also einen erheblichen Einfluss auf die Gewebezellen.


Das klingt nach großem Potenzial für die Diagnose und Therapie von Erkrankungen. Dürfen wir uns Hoffnung machen?


Hatt:
Diese Erkenntnisse stellen ein breites Anwendungsgebiet von der Immunologie bis zur Kardiologie und sowohl therapeutisch als auch diagnostisch dar. Denn nicht nur gesunde Zellen haben diese Duftrezeptoren, wir finden sie auch in kranken. Wir haben etwa 15 verschiedene Krebs­arten untersucht – unter anderem Brustkrebs, Darmkrebs, Blasenkrebs. In all diesen Krebszellen finden wir einige dieser Duftrezeptoren in riesigen Mengen. Die Zellen stellen möglicherweise, weil sie entartet sind oder weil es einen biologischen Nutzen hat, diese Riechrezeptoren her. Und da konnten wir unter anderem beim Darm-, Blasen- oder Prostatakrebs zeigen, dass die Duftsensoren das Wachstum der Zellen negativ beeinflussen können. Sie wachsen dann schlechter, langsamer oder gar nicht mehr. Beim Thema Haut sind die klinischen Studien am weitesten: Für einen Rezeptor haben wir den Duft „Sandalore“, eine Art Sandelholz, detektiert. Er kann das Wachstum der Hautzellen steigern und die Beweglichkeit erhöhen, sodass Wunden um 40 Prozent schneller heilen. Auch kann er die Lebensdauer der Haare um 20 Prozent verlängern.


Wann wird die Menschheit von dieser Detektivarbeit profitieren?


Hatt:
Ich bin überzeugt, dass in 20 Jahren die Menschen – so wie sie jetzt Betablocker nehmen – auch „Olfaktorrezeptorblocker“ nehmen. Dann werden wir die genauen Duftstoffe kennen, um Riechrezeptoren zu aktivieren oder zu blockieren. Das Potenzial ist unglaublich – wir sehen gerade erst die Spitze des Eisbergs.

Kurzporträt

Der deutsche Biologe, Chemiker und Mediziner Hanns Hatt ist Zellphysiologe an der Fakultät für Biologie und Biotechnologie der Ruhr-Universität Bochum. Seit mehr als 40 Jahren forscht er zum Thema Riechen und zur Duftwahrnehmung und zählt zu den international anerkanntesten Wissenschaftlern seines Fachs. Eines seiner Anliegen ist es, dem breiten Publikum seine wissenschaftliche Arbeit auf verständliche Weise näherzubringen. So ist er auch Autor von zwei Bestsellern: „Niemand riecht so gut wie du“ und „Das kleine Buch vom Riechen und Schmecken“.
www.cphys.ruhr-uni-bochum.de