Duftforschung

Riechrezeptor in Pigmentzellen der Haut entdeckt

Den neu gefundenen Rezeptor möchte das Team nun an Patienten weiter untersuchen. Warum, erklärt eine aktuelle Studie.

Seit mehr als 20 Jahren erforscht er die Welt der Düfte: Hanns Hatt. (© RUB, Marquard)

Forscher der Ruhr-Universität Bochum haben zum ersten Mal einen Riechrezeptor in pigmentbildenden Zellen der menschlichen Haut nachgewiesen, den sogenannten Melanozyten. Das Team um Prof. Dr. Dr. Dr. habil. Hanns Hatt zeigte, dass der veilchenähnliche Duftstoff Beta-Ionon den Rezeptor aktiviert.

Die Bochumer Forscher vom Lehrstuhl für Zellphysiologie berichten die Ergebnisse gemeinsam mit Kollegen der Friedrich-Schiller-Universität Jena und dem Universitätsklinikum Jena im Journal of Biological Chemistry.

Ursache für schwarzen Hautkrebs

Die Gruppe identifizierte den olfaktorischen Rezeptor 51E2 in Zellkulturen von Melanozyten aus der menschlichen Haut. Diese Zellen bilden das schwarze Melanin, das der Haut ihre Bräunung verleiht. Ein übermäßiges Wachstum von Melanozyten kann eine zu starke Pigmentierung bewirken und unter Umständen auch schwarzen Hautkrebs auslösen.

Signalwege in Zellen aufgeklärt

Die Forscher klärten detailliert den Signalweg auf, den der Rezeptor 51E2 aktiviert. Bindet ein passender Duftstoff an den Rezeptor, löst das eine ähnliche Reaktionskaskade aus, wie sie in den Riechzellen der Nase auftritt: die Konzentration an Calciumionen in der Zelle erhöht sich.

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Das aktiviert Signalwege, an deren Ende Phosphatgruppen auf bestimmte Enzyme, wie die MAP-Kinasen, übertragen werden. Mit diesem Mechanismus reguliert der neu entdeckte Rezeptor die Aktivität der Enzyme und somit das Zellwachstum und die Melaninbildung.

Ansatzpunkt für Melanomtherapie

„Der Rezeptor und sein aktivierender Duft könnten ein neuer Ansatzpunkt für die Therapie von Melanomen sein", sagt Hanns Hatt. Wenn sich gesunde Melanozyten zu Tumorzellen verwandeln, vermehren sie sich stärker, aber spezialisieren sich schlechter auf ihre eigentlichen Aufgaben. Genau diese Eigenschaften scheint der Duftstoff Beta-Ionon mit seinem zugehörigen Rezeptor zu beeinflussen. Hanns Hatts Team untersucht diese Zusammenhänge derzeit an Melanomzellen von Patienten, die durch Biopsien gewonnen wurden.

Der Bochumer Riechforscher sieht weitere mögliche Anwendungen für den neu entdeckten Rezeptor: „Mit seiner Hilfe könnten sich vielleicht Pigmentierungsstörungen der Haut behandeln lassen, aber auch ein Einsatz in Bräunungsmitteln wäre denkbar", so Hatt.

Förderung

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft förderte die Studie im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 642. Weitere Unterstützung kam von der Vogelsang-Stiftung.

Originalveröffentlichung:

Lian Gelis, Nikolina Jovancevic, Sophie Veitinger, Bhubaneswar Mandal, Hans-Dieter Arndt, Eva M. Neuhaus, Hanns Hatt: Functional Characterization of the Odorant Receptor 51E2 in Human Melanocytes, in: Journal of Biological Chemistry, 2016, DOI: 10.1074/jbc.M116.734517.

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