Anosmie

Anne Domonell

Inhalt• Riechen

– Aufbau des Riechepithels– Die Riechzelle– Duftstoffe– Duftstoffwahrnehmung, Adaption

• Anosmie– Ursachen– Folgen– Genetische Ursachen– Therapie

Aufbau des Riechepithels

Aufbau des Riechepithels

• SZ: Stützzellen

• RZ: Riechzellen•10-20 Cilien, in Mucus eingebettet• Lebensdauer 3-6 Wochen

• BZ: Basalzellen

• BD: Bowmandrüsen

Riechzelle•10-50x106 Riechzellen, auf 10cm2

•Primäre Neurone

•C: Cilien•senorische Einheit

•D: Dendrit

•S: Zellkörper

•A: Axon•Bündellung zur Vorverarbeitung •Bündel ziehen sich zum Riechkolben und bilden den Nervus olfactorius

10 µm

Duftstoffe• Prinzipiell alles was riecht• Flüchtig, klein, stark hydrophob, geringe

molare Masse, Schwellenwert 1016 Moleküle/ml

• Unterscheidung in 7 Duftstoffklassen: campherartig, moschusartig, blumig,

minzig, ätherisch, stechend und faulig• Duft: Duftstoff-Gemisch• 1.000 Rezeptortypen, 10.000 Zellen

besitzen den selben Rezeptortyp

Duftstoffwahrnehmung

Duftstoffwahrnehmung• Riechzellen mit gleicher Duftstoffselektivität sind zufällig über das Epithel verteilt• Im Riechkolben findet einzige syn. Verschaltung statt• Glomeruli vereinen Synapsen gleicher Duftstoffselektivit • Mitralzellen filtern und verstärken Reiz, vereinen RZ, die auf den selben Reiz reagieren• Reizweiterleitung zur primären Riechrinde

Cilien

Riechzellen

Siebbein

Körnerzellen

Glomeruli

Mitralzellen

Duftstoffwahrnehmung

• RZ sind nicht auf einen best. Duft spezialisiert• Duftstoff regt eine Reihe von RZ an die

unterschedlich selektiv sind• Es wird ein kompliziertes Aktivitätsmuster aus

unterschl. stark angeregten Glomeruli erzeugt• Signal wird durch räuml. und zeitl.

Aktivitätsmuster im Gehirn ausgewertet

Adaption

• Kurze Reaktionsdauer, selbst bei hohen Konzentrationen

• schnelle Adaption durch neg. Rückkopplung von Ca2+

• Duftsignale sind Pulsartige Signale

• kurze Adaption führt zu max. Empfindlichkeit

Zusammenfassung l• Riechepithel enthält ca. 10-50x106

Riechzellen• Es existieren ca. 1.000 versch.

Duftstoffrezeptoren• DS depolarisieren RZ• Jede RZ exprimiert 1 Sorte DSR• DSR sind weder spezifisch noch empfindlich• von Glomeruli ausgehende Aktivitätsmuster,

werden im Gehirn in einen best. Duft übersetzt, unbegr. Unterscheidungsfähigkeit

• RZ adaptieren schnell

Anosmie

• Definition quantitativ: hochgradige Minderung bis zum

vollständigen Fehlen der Geruchswahrnehmung

• Abgrenzung zur Hyposmie (verminderte Wahrnehmung), Kakosmie (veränderte Wahrnehmung) und Hyperosmie (übersteigerte Wahrnehmung)

Ursachen• Veränderungen der Nasenschleimhaut

– Akute virale Rhinitis, allerg. Rhinitis, hyperreaktive Rhinopathie, chronische Sinusitis

• Schädigung der Rezeptorzelle– Influenza, toxisch, metabolisch, Tumore

• Neuronale Übertragungsstörung– Schädelhirntrauma (Abrissverletzungen der

Riechnerven), Tumore• Zentrale Verarbeitungsstörung

– Degenerative Erkrankungen• Angeborene Ursachen

– Selektive Anosmie, Kallmann-Syndrom

Ursachen

Folgen der Anosmie

• Verlust an Lebensqualität• Depressionen, Angst vor Eigengeruch• Fehl- oder Unterernährung• Mangelnde Wahrnehmung von

Warnsignalen

Genetische Ursachen - Kallmann-Syndrom

• Erste Erscheinungen in der Literatur 1856

• Hypogonadotropher Hypogonadismus (HH) + Hypo-, bzw. Anosmie

• X-chromosomal und autosomal dominante Formen

• Männer: 1:8.000 Frauen: 1:40.000 (Konduktorinnen)

Symptome• HH + Anosmie• Verzögerte, ausbleibende Pubertät• Niedriger FSH-, LH-Spiegel• Auffälliger Habitus• Weitere Anomalien

– 30% einseitiges Fehlen einer Niere– Lippen-Gaumen-Spalte– Schallempfindungsstörungen– Fehlende Zahnanlagen

Hypogonadotropher Hypogonadismus

HypothalamusGnRH

Hypophysenvorlappen

Aktivierung sec. messenger

Bind. an G-Rezeptor

Ca2+-Anstieg

Sekretion von GonotropineFSHLH

• KS führt zu einer Migrationsstörung von Neuronen• führt zu Anomalien von Hypothalamus und Riechkolben

Formen des KS• Kal 1:

– X-chromosomal rezessiv– Mutation des Proteins Anosmin-1

• Extrazelluläres Matrixprotein• Weisen Weg für sprossende Axone des

Riechnervs zum Riechkolben• Keine Verbindung zwischen Riechepithel und

Riechkolben• Aplasie des Riechkolbens, GnRH-Neurone

gelangen nicht ins Gehirn

Formen des KS• Kal 2:

– Autosomal dominant – Haploinsuffizenz– Funktionsverlust des Fibroblast growth

factor receptor Gens FGFR1• Schlüsselrolle bei der embryonalen

Entwicklung, Zellmigration• Verstärken Funktion des Anosmin-1• Anosmin-1 verantwortlich für Bindung von FGR

mit FGR-Rezeptor

Formen des KS• Kal 3:

– Mutation im Prokineticin Rezeptor– G-Protein-gekoppelter Rezeptor– Involviert in Regulation vieler Funktionen

(u.a. Neurogenese)

• Kal 4: – Mutation im Prokineticin2 Gen, Ligand für

den obengenannten Rezeptor

• Beide weisen keine weiteren Anomalien auf

Therapie

• Hormonsubstitution– Testosteron, Östrogen, Progesteron

• Fertilität– Gonotropinsubstitution

• Prophylaxe von Osteoporose

Zusammenfassung II

• Anosmie hat zahlreiche Ursachen• Kallmann-Syndrom sehr selten und

nicht vollständig aufgeklärt• Therapie-Möglichkeiten sind auf die

Symptome der HH begrenzt

Quellen• http://www.sinnesphysiologie.de• Prinz zu Waldeck C., Frings S., Die molekularen Grundlagen der

Geruchswahrnehmung, Wie wir riechen, was wir riechen, Biol. unserer Zeit, 2005• Hu Y., Tanriverdi F.; Kallmann´s syndrome: molecular pathogenesis; IJBCB 35

(2003), 1157-1162 • http://www.highspin.de/learnware/unterrichtsmaterial/downloads/

Examensarbeit_Duftstoffe.pdf• http://www.wdr.de/tv/quarks/sendungsbeitraege/2003/0520/004_raetsel.jsp• http://www.aromapraxis.de/Aromatherapie/Riechen/riechen.html• http://www.wikipedia.org• http://flexikon.doccheck.com/Riechepithel• http://www.novimed.ch/geruchstest/images/Briner.pdf• http://www.welt.de/multimedia/archive/00299/Nase_Geruch_DW_Wirt_299036g.jpg• Pschyrembel: klinisches Wörterbuch, 259. Auflage• Campbell A., Reece J.: Biologie, 6. Auflage

Wahrnehmung

1. Riechepithel2. Riechkolben3. Tractus olfaktorius4. Piriformen Cortex5. Thalamus6. Hypothalamus7. Hypocampus

Bewusste Analyse des Geruchs und unbewusste Analyse, mittels des limbischen Systems (6.u.7.)

Duftstoffrezeptoren• 1.000 Rezeptortypen (= Gene), RZ reagieren nur auf

eine kleine Gruppe chem. verwandter Substanzen • AS-Unterschiede führen zu unterschiedlichen

Duftstoffselektivitäten

Duftstoffwahrnehmung

• Nach Erkennen eines Duftmoleküls sendet Zelle Rezeptorpotential

• nach Depolarisation (über einen best. Schwellenwert) kommt es zu mehreren AP´s

• AP´s werden vom Axon zum Riechkolben weitergeleitet

• Frequenz = Duftstoffkonz.

Formen des KS• Kal 1: X-chromosomal rezessiv, Mutation des

Proteins Anosmin, Locus Xp22.3 • Kal 2: Funktionsverlust des Fibroblast growth factor

receptor Gen FGFR1, vielfältige Aufgaben in der morphogenetischen Entwicklung, autosomal dominanter Vererbungsgang, Genlocus Locus 8p12-p11.2

• Kal 3: Mutation im Prokineticin Rezeptor, Genlocus 20p13

• Kal 4: Mutation im Prokineticin2 Gen, Ligand für den obengenannten Rezeptor Genlocus 3p21.1