Duftrezeptoren im Herz

Riechforschung: Warum das Herz Düfte wahrnehmen kann

Im Normallfall ist beim Menschen die Nase für das Riechen zuständig. Dort sitzen die Riechrezeptoren, mit denen wir Düfte und Aromastoffe wahrnehmen. Umso überraschender sind die am Lehrstuhl für Zellphysiologie an der Ruhr-Universität Bochum (RUB) gewonnenen Erkenntnisse, wonach auch das menschliche Herz Riechrezeptoren besitzt. Dort reagiert ein Rezeptor auf Fettsäuren, die einen ranzig-fettigen Geruch aufweisen. Im Blut von Diabetikern zirkulieren diese Fettsäuren häufiger. Aktiviert eine Fettsäure den Rezeptor im Herzen, so reduziert sich die Herzfrequenz und Herzkraft.

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Gewürze duften wundervoll. Für den Duft bzw. „Wohlgeruch“ verantwortlich sind ätherische Öle, in denen die Duftstoffe gelöst sind. Diese nehmen wir normalerweise mit unserer Nase wahr, denn im „Riechorgan“ sitzen die Riechzellen mit den Riechrezeptoren. Sie reagieren auf bestimmt Moleküle. Doch auch das Herz kann einzelne Düfte wahrnehmen, denn es besitzt ebenfalls Riechrezeptoren. Der Geruch bestimmter Fettsäuren beeinflusst die Herzaktivität. Wie sich der Mechanismus für die kardiale Therapie nutzen lässt, muss weiter erforscht werden.

 

Herz-Riechrezeptor-Blocker könnte therapeutischen Nutzen für Diabetes-Patienten haben

Die RUB-Wissenschaftler vermuten, dass sich dieser Mechanismus negativ auf die Herzfunktion und Herzleistung von Diabetikern auswirken könnte. Daher arbeiten die Mediziner an einem Wirkstoff, der den Rezeptor blockiert – quasi einen HRZ-Blocker, einen Herz-Riechrezeptor-Blocker. Zum Einsatz kommt hier das Molekül 2-Ethylhexansäure. Es hebt den negativen Effekt der auslösenden Düfte aus. Die Mediziner prophezeien, dass von einem solchen Blocker in Zukunft nicht nur Diabetiker profitieren werden, sondern alle Patienten mit erhöhten Fettsäurewerten im Blut. Aber auch für Patienten mit einer stark erhöhten Herzfrequenz ergibt sich ein großes Therapiepotenzial. Hier könnte der regulierende Duftstoff über die Haut in Form einer Salbe gegeben werden, um die Herzaktivität in die gewünschte Richtung zu lenken. Es scheint so, dass der Organismus durch das Einreiben der Stelle über dem Herzen genügend Duftstoffe über die Haut aufnimmt, um eine Wirkung auf das Herz auszuüben. Nach Aussagen der Forscher gibt es Hinweise darauf, dass dieser minimalinvasive Ansatz funktioniert.

 

Fettsäuren beeinflussen Herzaktivität

Gemeinsam mit Kollegen der Universität Köln sind die Bochumer Forscher den Riechrezeptoren im Herzen durch die Arbeit an Miniherzen auf die Spur gekommen. Zunächst analysierten die Wissenschaftler mit modernen Gensequenziertechniken das Erbgut von Herzmuskelzellen. Sie fanden aktive Gene für zehn verschiedene Riechrezeptoren. Besondern häufig kam dabei der OR51E1-Rezeptor vor.

Im nächsten Schritt ließen sie Miniherzen sowohl aus embryonalen Stammzellen als auch aus Hautzellen gezüchteten IPS-Zellen, den induzierten pluripotenten Stammzellen, im Labor heranwachsen. Wurde in diesen Organoiden der OR51E1-Rezeptor mit einer bestimmten Fettsäure, der Nonan/Decansäure, aktiviert, so verminderte sich die Schlagfrequenz der Miniherzen. Dabei ließ sich der Zusammenhang beobachten, dass je höher die Konzentration des Duftstoffes war, desto geringer die Schlagfrequenz der Miniherzen ausfiel. Wurde der Duftstoff wieder entfernt, erholte sich die die Schlagfrequenz der Organoide wieder auf Normalfrequenz.

 

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