Das therapeutische Potenzial von Duftrezeptoren

Zellwachstum, Hormonregulation und das Freisetzen von Botenstoffen sind nur drei von vielen Prozessen, die Riechrezeptoren im Körper kontrollieren. Wie es ihnen gelingt, in so vielfältige Funktionen des Körpers einzugreifen, beschreibt ein Übersichtsartikel in der Zeitschrift „Nature Reviews Drug Discovery“. Die Autoren geben darüber hinaus einen umfassenden Überblick über die Forschungsarbeiten zum diagnostischen und therapeutischen Potenzial von Geruchs- und Geschmacksrezeptoren.

Der Duftforscher Prof. Hanns Hatt (Ruhr-Univesität Bochum) veröffentlichte den Beitrag gemeinsam mit Dr. Sung-Joon Lee (Korea University) und Prof. Inge Depoortere (Catholic University of Leuven) am 30. November in der Zeitschrift “Nature Reviews Drug Discovery”.

Viele Signalwege, viele Effekte

„Duftrezeptoren lösen in Riechsinneszellen immer den gleichen Signalweg über das Botenmolekül cAMP aus“, sagt Hatt. So wird die Duftinformation letztendlich in einen Strompuls umgewandelt, der über Nerven zum Gehirn geleitet wird. „In Körperzellen hingegen steuern die olfaktorischen Rezeptoren ein breites Spektrum von verschiedenen Signalwegen, die völlig unterschiedliche zelluläre Wirkungen haben“, erklärt der Bochumer Forscher.

In dem Übersichtsartikel legen Hatt und Kollegen umfassend dar, wie beispielsweise ein Riechrezeptoren für Veilchenduft in Pigmentzellen der Haut das Zellwachstum hemmen, in denen der Netzhaut hingegen das Zellwachstum fördern kann. Oder wie der Riechrezeptor für Sandelholzduft die Wundheilung und das Haarwachstum beschleunigt, die Vermehrung von Leukämiezellen dagegen hemmt. 

Wie die Rezeptoren im Körper aktiviert werden

Die Forscher stellen auch wissenschaftliche Hinweise zusammen, welche physiologischen Moleküle im menschlichen Körper als Aktivatoren der Rezeptoren infrage kommen. Das können zum einen Duftstoffe sein, die über Haut, Nahrung oder Atmung in den Körper gelangen. „Aber es gibt auch Belege, dass Stoffe, die Mikroben im Darm, in den Bronchien oder auf der Haut absondern, die Duftrezeptoren anschalten könnten“, erklärt Hanns Hatt.

Diese Erkenntnisse könnten neue therapeutische Ansätze ermöglichen, etwa für die Behandlung von Erkrankungen der Atemwege wie Asthma und Allergien oder des Magen-Darm-Trakts. Olfaktorische Rezeptoren sitzen aber noch an vielen weiteren Schaltstellen im Körper, etwa im Fettgewebe, wo sie Einfluss auf das Körpergewicht nehmen könnten, oder im Herzen und der Niere, wo sie den Blutdruck beeinflussen können. Die große Menge von Riechrezeptoren, wie man sie in den meisten Krebsgeweben findet, kann eine frühe Diagnose möglich machen, aber auch neue therapeutische Ansätze eröffnen.

Potenzial für die Therapie

„Ich bin fest überzeugt, dass es in 20 Jahren Medikamente auf dem Markt gibt, die olfaktorische Rezeptoren blockieren oder stimulieren – ähnlich wie wir heute bestimmte Blocker oder Aktivatoren von Hormonrezeptoren in der Apotheke kaufen“, gibt Hanns Hatt einen Ausblick. Bislang kenne man gerade einmal von 50 der 350 bei Menschen vorkommenden Riechrezeptoren den aktivierenden Duftstoff. „Die weitere Entschlüsselung von Riechrezeptoren, die in großen Mengen in menschlichen Geweben vorkommen, sowie die Entschlüsselung ihrer vielfältigen Wirkungen und von den zugehörigen aktivierenden Substanzen wird bisher ungeahnte Möglichkeiten für die pharmazeutische Behandlung eröffnen“, meint Hatt.

Die Arbeiten wurden unterstützt von der National Research Foundation of Korea (NRF-2018R1A4A1022589, 2016R1A2A2A05005483), der südkoreanischen Regierung (MSIP) und durch einen Grant der University of Leuven (Methusalem grant) sowie durch die Research Foundation Flanders (G073615N).