"Herzlichen Glückwunsch, wussten Sie, dass Sie den Nobelpreis erhalten haben?” Mit dieser Frage weckte das staatliche schwedische Radio Richard Axel in seinem Hotelzimmer in Kalifornien. Der Biochemieprofessor an der New Yorker Columbia Universität wusste es noch nicht – die Journalisten waren schneller als die Offiziellen des Nobelpreis-Komitees gewesen. Auch Linda Buck, die heute am Fred-Hutchinson Krebsforschungsinstitut arbeitet, wurde von der Nachricht überrascht. Anders als so oft war sich die Fachwelt bei den beiden Biochemikern einig, dass sie die Auszeichnung verdienen. 1991 haben Axel und seine damalige Mitarbeiterin Linda Buck im renommierten Magazin "Cell" eine Familie von 1000 Genen vorgestellt, die die Blaupausen für unseren Geruchssinn bereitstellen.
Jedes dieser Gene enthält die Information für einen spezifischen Rezeptor, ein Biomolekül, an das ein ganz bestimmter Stoff andocken kann. Die rund 1000 Rezeptoren sind für einfache Stoffe wie Ammoniak oder Essigsäure gedacht. Komplexe Gerüche wie die von Schokolade oder Kläranlagen müssen aus diesen Bausteinen zusammengesetzt werden. Dies geschieht in einem mehrstufigen Verarbeitungsprozess, an dem verschiedene neurologische Instanzen beteiligt sind. Zunächst einmal ist jedes Rezeptormolekül mit einem auf ihn spezialisierten Typ von Nervenzelle verbunden. Wird das Rezeptormolekül aktiviert, leiten diese spezifischen Nervenzellen leiten ihre Informationen an den Riechkolben im Gehirn weiter. Dort werden sie zusammengesetzt und an das Riechzentrum in der Hirnrinde weitergeleitet. In einem früheren Vortrag beschrieb Linda Buck den weiteren Gang der Signale: "Dieses Zentrum gibt die Geruchssignale an verschiedene andere Hirnregionen weiter, dadurch wird die bewusste Wahrnehmung und Unterscheidung von Gerüchen möglich als auch ihre emotionalen und erregenden Wirkungen."
Diese Verknüpfung ist für höhere Tiere von entscheidender Bedeutung, denn so erkennen sie Gefahren, etwa durch verdorbenes Essen oder durch Geruch von Feinden und reagieren unmittelbar. Rund 10.000 Gerüche kann ein trainierter Mensch unterscheiden – und dabei gilt der Mensch noch als in der Nase vergleichsweise unsensibel. Wie entscheidend das Riechorgan ist, erkennt man in der Regel erst, wenn einem der Geruchssinn abhanden kommt. Diese Anosmie genannte Erscheinung kann durch verschiedene Ursachen hervorgerufen werden, etwa durch eine Infektion. In vielen Fällen kommt der Geruchssinn zurück, da die Nervenzellen des Riechgewebes sich ohnehin im Rhythmus von drei bis sechs Wochen erneuern, manchmal jedoch kommt es zu einer fehlerhaften Erneuerung oder sie gelingt überhaupt nicht. Solchen Menschen sind dann urplötzlich von einem wesentlichen Teil der Kommunikation mit der Umgebung abgeschnitten. Denn Gerüche, sei es aus der Umgebung, sei es von den Mitmenschen, sei es von einem selbst, übermitteln wichtige Informationen. Kein Essen schmeckt mehr, die Warnung vor verdorbenen Lebensmitteln klappt auch nicht mehr. Bierfahnen, Schweißgeruch, Parfüm, alles ist wie weggeblasen – und das ist nur auf den ersten Blick eine Erleichterung. Bis allerdings aus Grundlagenforschung wie der von Buck und Axel medizinische Anwendungen werden können, ob das jemals gelingt, ist zum gegenwärtigen Zeitpunkt offen.
[Quellen: Grit Kienzlen, Uli Blumenthal]
Jedes dieser Gene enthält die Information für einen spezifischen Rezeptor, ein Biomolekül, an das ein ganz bestimmter Stoff andocken kann. Die rund 1000 Rezeptoren sind für einfache Stoffe wie Ammoniak oder Essigsäure gedacht. Komplexe Gerüche wie die von Schokolade oder Kläranlagen müssen aus diesen Bausteinen zusammengesetzt werden. Dies geschieht in einem mehrstufigen Verarbeitungsprozess, an dem verschiedene neurologische Instanzen beteiligt sind. Zunächst einmal ist jedes Rezeptormolekül mit einem auf ihn spezialisierten Typ von Nervenzelle verbunden. Wird das Rezeptormolekül aktiviert, leiten diese spezifischen Nervenzellen leiten ihre Informationen an den Riechkolben im Gehirn weiter. Dort werden sie zusammengesetzt und an das Riechzentrum in der Hirnrinde weitergeleitet. In einem früheren Vortrag beschrieb Linda Buck den weiteren Gang der Signale: "Dieses Zentrum gibt die Geruchssignale an verschiedene andere Hirnregionen weiter, dadurch wird die bewusste Wahrnehmung und Unterscheidung von Gerüchen möglich als auch ihre emotionalen und erregenden Wirkungen."
Diese Verknüpfung ist für höhere Tiere von entscheidender Bedeutung, denn so erkennen sie Gefahren, etwa durch verdorbenes Essen oder durch Geruch von Feinden und reagieren unmittelbar. Rund 10.000 Gerüche kann ein trainierter Mensch unterscheiden – und dabei gilt der Mensch noch als in der Nase vergleichsweise unsensibel. Wie entscheidend das Riechorgan ist, erkennt man in der Regel erst, wenn einem der Geruchssinn abhanden kommt. Diese Anosmie genannte Erscheinung kann durch verschiedene Ursachen hervorgerufen werden, etwa durch eine Infektion. In vielen Fällen kommt der Geruchssinn zurück, da die Nervenzellen des Riechgewebes sich ohnehin im Rhythmus von drei bis sechs Wochen erneuern, manchmal jedoch kommt es zu einer fehlerhaften Erneuerung oder sie gelingt überhaupt nicht. Solchen Menschen sind dann urplötzlich von einem wesentlichen Teil der Kommunikation mit der Umgebung abgeschnitten. Denn Gerüche, sei es aus der Umgebung, sei es von den Mitmenschen, sei es von einem selbst, übermitteln wichtige Informationen. Kein Essen schmeckt mehr, die Warnung vor verdorbenen Lebensmitteln klappt auch nicht mehr. Bierfahnen, Schweißgeruch, Parfüm, alles ist wie weggeblasen – und das ist nur auf den ersten Blick eine Erleichterung. Bis allerdings aus Grundlagenforschung wie der von Buck und Axel medizinische Anwendungen werden können, ob das jemals gelingt, ist zum gegenwärtigen Zeitpunkt offen.
[Quellen: Grit Kienzlen, Uli Blumenthal]