Alles über das Riechen und wie es unser Leben bestimmt

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Erica Waltz
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1 Bochum - EFW Hanns Hatt Alles über das Riechen und wie es unser Leben bestimmt

2 Nase nur noch ein Lustorgan? Ich kann dich nicht riechen Die Chemie muss stimmen Das stinkt mir gewaltig

3 Alles Geschmackssache? Feine Zungen gibt es nicht Geschmack Nur die Nase zählt Geruch Trigeminus Ein Nerv als Scharfmacher

5 Nervus Trigeminus Warn- und Schmerznerv wird von allen Duftstoffen in höherer Konzentration aktiviert Scharf Brennend Stechend Beissend

6 Nervus Trigeminus Minze (Menthol) Senf (Senföl) Knoblauch Peperoni (Capsaicin)

7 TRP-Kanäle: Temperatur- und Chemosensoren Menthol Chili Trpa1 Kampfer Behrendt HJ., Hatt H. et al. Br J Pharmacol Vogt-Eisele AK. Hatt H. et al. Br J Pharmacol. 2007

8 Wellness, Aromatherapie (Duftwirkung ohne Nase) Auch die Haut kann riechen Duft wirkt stärker als Valium. (Patentpreis 2006)

9 Duftwirkung über die Atmung - Aromatherapie Duft wirkt stärker als Valium auf Schlaf -Rezeptoren im Gehirn Vertacetal GABA-Rezeptor + Striatum enthält Valium-sensitive GABA-Rezeptoren travel distance (cm) PEG 0,5 0,2 0,1 0,05 0,02 Vertacetal PI24513 (g/kg) Vertacetal ( Jasmin ) und Tymol (Thymian) potenzieren GABA-Rezeptoren und wirken sedierend und angstlösend. Minze oder ß-Asaron (Kalmus) haben anregende und belebende Wirkung Sergeeva OA et al. JBC 2010

10 Dufte Schule ( Das seit 2005 laufende Pilotprojekt Dufte Schule, schloss im Sommer 2009 mit großem Erfolg ab. So wurden insgesamt 30 Schulklassen acht unterschiedlicher Schultypen mit über 800 SchülerInnen beduftet. Der Duft (Lavendel, Zitrone, Orange) wurde von allen teilnehmenden Kindern und Jugendlichen gut aufgenommen und vertragen, es traten weder Abneigungen noch Allergien auf. Ergebnisse: 40%* Verbesserung der Konzentration 43%* Verbesserung der Motivation 33%* Abnahme der Aggressivität 39%* Verbesserung der Leistungen

11 Soziale Kommunikation Riechen beginnt bereits im Mutterleib Die Bewertung von Düften ist nicht genetisch festgelegt, sondern anerzogen oder durch den Kulturkreis und persönliche Erfahrungen geprägt

12 Die Duftbewertung ist eng an Erinnerungen gekoppelt Großmutter s Apfelkuchen ist immer der Beste (Proust-Effekt) The Influence of Early Experience with Vanillin on Food Preference Later in Life R. Haller et al.

13 Studie des The Royal Automobile Club England Duft im Auto Brot- und Essensduft Gras- oder Blumenduft Lavendel- und Jasminduft Rosmarin- oder Zitronenduft Neuwagenduft Wirkung Schneller fahren Träumen Entspannend Belebend, Wach machend Vorsichtiger fahren

14 Regulation des Körpergewichts Verwirrte Männer: Blumenduft macht leichter Füllige Frauen erscheinen in Männeraugen bzw. -nasen rund sechs Kilo leichter, wenn sie Parfums mit bestimmten floralen Duftnoten tragen. Die getestete Blumenduftmischung sei das»olfaktorische Äquivalent zum Längsstreifen«, so Dr. Alan Hirsch, Neurologe. Pampelmusen-Duft macht Frauen jünger Geruchsforscher Dr. Alan Hirsch (49) aus Chicago testete verschiedene Saftsorten bei Frauen. Männer mussten danach schätzen, wie alt sie wohl waren. Ergebnis: Frauen, die nach rosa Pampelmusen rochen, erschienen bis zu sechs Jahre jünger, als sie waren.

15 What happens in our nose, when we smell the odor of a rose?

16 Duftwahrnehmung in der menschlichen Nase Bulbus Riechepithel Riechzelle Stützzelle Basalzelle Eingang Luft Schleim Zilien

17 Riechrezeptorprotein? Buck and Axel, 1991 Nobelpreis 2004 Genfamilie mit >1000 Mitgliedern bei Maus / Ratte (nur noch ca. 350 beim Menschen intakt) 7-Transmembran-Domänen In jeder Riechzelle wird nur ein Rezeptortyp exprimiert Bisher von weniger als 1% der potentiellen Rezeptoren der aktivierende Duft bekannt, z. B. beim Menschen nur von 5 der 350 Kandidatengene!

18 Biotechnologische Herstellung funktionsfähiger Riechrezeptoren Menschlicher Riechrezeptor OR4 vom Chromosom 17 Nierenzellen mit Riechrezeptor hor 17-4 transfiziert Ligandenscreening hor17-4 Ca 2+ -sensitiver Farbstoff (Fura-2-AM) Der menschliche Riechrezeptor hor17-4 kann Maiglöckchenduft (Bourgeonal) wahrnehmen. Patent 1999 aktiv inaktiv

19 Wirkung von antagonistischen Düften beim Menschen Blockierender Duft (Kompetitiver Antagonist) für menschlichen Riechrezeptor hor17-4 n = 103 Elektroolfaktogrammm (EOG) *** () Für jeden der 350 menschlichen Riechrezeptoren kann ein spezifischer blockierender Duft entwickelt werden. Patent 2000 Current Biology (2004) Spehr, Hatt et al.

21 Duftantwort von menschlichen Spermien B 50 % of responding sperm Concentration of bourgeonal cyclamal [M] Spehr, Hatt et. al. Science 2003

22 Maiglöckchenduft lockt Spermien an Spermien schwimmen in Richtung Maiglöckchenduft (Bourgeonal) und verdoppeln ihre Geschwindigkeit Der Antagonist (Undecanal) blockiert die Wirkung.

23 Olfaktorische Rezeptoren außerhalb der Nase Riechrezeptoren gibt es auch in Spermien, Prostata, Gehirn und Haut Riechrezeptoren aus der Nase werden auch von Prostata- Karzinomzellen, Melanomzellen und Brustkrebszellen in großer Menge hergestellt (Neuhaus, E Hatt, H. J.Biol.Chem. 2009). Aktivierung des Veilchenduft-Rezeptors in Prostatazellen reduziert die Teilungsrate und stoppt das Wachstum der Tumorzellen. Patent 2005 Erfinderpreis der Ruhr-Universität 2006

24 PSGR (OR51E2) reagiert auf Veilchenduft und Steroide Neuhaus, E Hatt, H. J.Biol.Chem. 2009

25 Bulbus Olfactorius

26 Verschaltung der Riechzellen im Gehirn Bulbus Glomerulus Riechepithel

27 Information Processing in Olfactory Bulb

28 Wirkung von Düften im Schlaf Bewertung der Trauminhalte Duftstoffe im Schlaf verändern signifikant die Herz- und Atemfrequenz Willer, M, Hatt, H et al. Chem. Senses 1992

29 Lehrstuhl für Zellphysiologie Ruhr-Universität Bochum Marc Spehr Christian H. Wetzel Günter Gisselmann Jon Barbour Eva Neuhaus Katlen Schwane Helmut E. Meyer / MPC RUB Dirk Wolters / Chem. Fak. RUB Kooperationen R. K. Zimmer / Univ. Calif. Barry Ache / Univ. Florida Cecilia Anselmi / Univ. Siena

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