Sie konnten die molekularen Mechanismen aufklären, die bei Anwendung von (-)-Citronellal zu einem Wachstumsstopp der Krebszellen führten und wiesen nach, dass der Duftrezeptor OR1A2 die entscheidende Schaltstelle dafür ist. Der Duftrezeptor könnte künftig als Ziel für Diagnostik und Therapie des Leberkrebses dienen. Über ihre Ergebnisse berichten die Forscher im Journal Archives of Biochemistry and Biophysics.

Ätherische Öle schützen nicht nur vor Bakterien, Viren, Pilzen
Ätherische Öle kommen in vielen Pflanzen vor und schützen sie durch ihre antibakteriellen, antiviralen und pilztötenden Eigenschaften. Seit einiger Zeit ist bekannt, dass Terpene, die Hauptbestandteile der Öle, auch verschiedene Krebszellen am Wachsen hindern können, darunter Leberkrebs. Was genau dabei passiert, war aber bislang unklar.

Geruchsrezeptoren nicht nur in der Nase
Terpene können Signalprozesse in Zellen anstoßen, indem sie Duftrezeptoren aktivieren. Diese kommen zwar vor allem in Riechzellen der Nase vor, aber nachweislich auch in allen anderen humanen Geweben, wie zum Beispiel Haut, Prostata oder Spermien. Bei der Krebsentstehung und seinem Wachstum spielen Terpene ebenfalls eine wichtige Rolle, wobei ungeklärt ist, welche Funktion sie genau ausüben.

Terpen stößt Signalweg in der Zelle an
Um dem auf die Spur zu kommen, nutzten die Bochumer Forscher ein Zellmodell für das hepatozelluläre Karzinom, einen häufigen Lebertumor. Sie setzten die Zellen verschieden hohen Konzentrationen mehrerer Terpene aus und beobachteten ihre Reaktion. Es zeigte sich, dass zwei der insgesamt elf getesteten Terpene zu einem deutlichen Anstieg der Calciumkonzentration in den Zellen führten: (-)-Citronellal und Citronellol.

In ihren weiteren Untersuchungen konzentrierten sich die Forscher daher auf (-)-Citronellal und gingen auf die Suche nach dem Rezeptor, auf den das Terpen passen muss wie ein Schlüssel in ein Schloss. Sie konnten zeigen, dass der entscheidende Geruchsrezeptor namens OR1A2 in den Leberzellen vorkommt und für die Zellreaktion verantwortlich ist. Nahm man Zellen die Möglichkeit, diesen Rezeptor herzustellen, reagierten sie nämlich nicht auf das Terpen.

Es gelang den Forschern außerdem, den Signalweg nachzuvollziehen, auf dem das Terpen dazu führt, dass sich die Calciumkonzentration im Zellinnern erhöht und damit das Zellwachstum reduziert. „Diese Ergebnisse stellen ein weiteres Beispiel für die Bedeutung der Duftrezeptoren außerhalb der Nase dar und geben Hoffnung, für die Krebstherapie neue Medikamente mit geringeren Nebenwirkungen entwickeln zu können."

Hintergrund
Das hepatozelluläre Karzinom ist der häufigste bösartige Primärtumor der Leber. Es ist weltweit die dritthäufigste tumorbedingte Todesursache. In Deutschland erkranken aktuellen Schätzungen zufolge jährlich ca. 8900 Menschen (6200 Männer, 2700 Frauen) neu an dieser Krebsart.

Titelaufnahme
D. Maßberg et al.: Monoterpene (-)-citronellal affects hepatocarcinoma cell signaling via an olfactory receptor. In: Arch. Biochem. Biophys. (2014), DOI:10.1016/j.abb.2014.12.004.

Weitere Informationen:

Prof. Dr. Dr. Dr. Hanns Hatt, Lehrstuhl für Zellphysiologie, Fakultät für Biologie und Biotechnologie der Ruhr-Universität, 44780 Bochum, [email protected].