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Riechen und schmecken

Was der Geruchssinn mit Krankheiten zu tun hat

Geruch als Hinweisgeber

Basis der Geruchserkennung sind flüchtige Kohlenwasserstoffe (VOCs, volatile organic compounds), die Tiere und zum Teil auch Menschen als Duftstoffe wahrnehmen. Einige sind allerdings auch geruchlos. Die flüchtigen Kohlenwasserstoffe werden im Rahmen des Stoffwechsels von verschiedenen Zellen ausgeschieden. Die Zusammensetzung all dieser Verbindungen macht den spezifischen Geruchs-Fingerabdruck, das spezifische VOC-Muster, aus. Es ist abhängig vom Alter, der Ernährung, dem Geschlecht, dem physiologischen Status und möglicherweise den Genen.

Pathologische Prozesse wie Infektionen, Stoffwechselstörungen oder Krebserkrankungen können ihn beeinflussen: Neue flüchtige Kohlenwasserstoffe werden gebildet oder das Mengenverhältnis der angestammten VOCs verändert sich untereinander. So bilden etwa viele Bakterien selbst VOCs. Lungenkrebsspezifische VOCs wurden nachgewiesen und könnten möglicherweise für Screenings eingesetzt werden. Sie werden freigesetzt, noch bevor Symptome auftreten. Mit speziellen Nachweisverfahren der Massenspektrometrie und Gaschromatographie lassen sich charakteristische Geruchskomponenten nachweisen, wie es etwa den Parkinsonforschern gelang und was auch Tuberkuloseforscher versuchen. Auf diese Weise sollen Biomarker identifiziert werden, mit deren Hilfe Menschen frühzeitig auf verschiedene Krankheiten und Subtypen dieser Krankheiten getestet werden können.

Allerdings braucht man zusätzlich noch zuverlässige »elektronische Nasen« für die klinische Praxis, um auf krankheitsspezifische flüchtige Biomarker untersuchen zu können. Seit den 1980er-Jahren sind sie in der Entwicklung. Die Geräte verwenden Gassensoren und Mustererkennungssysteme, um VOC-Proben zu analysieren und zu charakterisieren, ohne den Geruchsmix in seine einzelnen Komponenten trennen zu müssen. Das Frauenhofer Institut entwickelt ein neues Verfahren, mit dem sich Krankheiten anhand der Atemluft identifizieren lassen. Es soll für Krebsscreenings eingesetzt werden. Ob damit auch Covid-19-Infizierte identifiziert werden können, wird geprüft.

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