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London: Geruchssinn besitzt doppelt abgesicherten Reparaturmechanismus

London : Geruchssinn besitzt doppelt abgesicherten Reparaturmechanismus

Der Geruchssinn ist gegen Schäden doppelt abgesichert, hat ein amerikanisches Forscherteam entdeckt. Die Nase besitzt nicht nur Reparaturstammzellen, die durch normalen Verschleiß zerstörte Teile der Riechnerven ersetzen, sondern zusätzlich auch noch eine Art Notfallkommando im Hintergrund, das aktiv wird, wenn schwere Schäden an den Nerven auftreten.

Diese schnelle Eingreiftruppe besteht ebenfalls aus Stammzellen und bleibt praktisch vollständig untätig, solange den Nervenzellen keine akute Gefahr droht. Ändert sich das, erwachen die Zellen aus ihrer Lethargie und übernehmen das Kommando in der Nase, berichten Randall Reed und seine Kollegen von der Johns-Hopkins-Universität in Baltimore in der Fachzeitschrift „Nature Neuroscience” (Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1038/nn1882).

Der geruchsempfindliche Bereich im oberen Teil der Nase enthält nicht nur die für die Geruchswahrnehmung notwendigen Nervenzellen, sondern auch Stütz- und Ersatzzellen. Dicht unter der äußeren Schleimhaut liegt zusätzlich noch eine Schicht kugelförmiger Stammzellen, die sich bei Bedarf in die verschiedenen Zelltypen der Riechschleimhaut verwandeln können.

Dieser Reparaturmechanismus funktioniert ziemlich effizient, konnten die Wissenschaftler nun bei Mäusen zeigen: Selbst wenn alle Nervenzellen in der Nase zerstört werden, schaffen es die Stammzellen, diese innerhalb von nur drei Wochen zu ersetzen.

An seine Grenzen stößt dieses System jedoch, wenn nicht nur die Nervenzellen, sondern alle Zellen inklusive der Reparaturstammzellen ernsthafte Schäden davontragen, etwa nach dem Einwirken eines giftigen Gases: In diesem Fall springt zusätzlich eine weitere Stammzellgruppe ein, die ebenfalls unterhalb der Riechschleimhaut beheimatet ist.

Diese so genannten HBCs verwandeln sich in solchen Notfällen in die Reparaturstammzellen, die dann wiederum mit dem Wiederaufbau der Riechschleimhaut beginnen, entdeckten die Wissenschaftler. Da die HBCs außer in Notsituationen nahezu vollkommen inaktiv sind, war es bislang nicht gelungen, ihre Funktion aufzuklären.

Dass es zwei für die Reparatur von Sinneszellen zuständige Stammzellvarianten in ein und demselben Gewebe geben kann, war bislang unbekannt, erklären die Forscher. Eine gute Absicherung des Geruchssinns sei jedoch bei vielen Tieren extrem wichtig, da häufig ihr Überleben von ihrer Riechfähigkeit abhängt.

Dabei ist gerade dieser Sinn sehr anfällig für Schäden: Die für das Riechen zuständigen Nervenzellen gehören zum so genannten Riechkolben, einem kleinen Teil des Gehirns direkt oberhalb der Nase. Sie sind die einzigen Gehirnzellen, die direkten Kontakt mit der Außenwelt haben und damit ständig Angriffen schädlicher Substanzen ausgesetzt sind.