Nervus olfactorius
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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 Glomeruli Mitralzellen Körnerzellen 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 GnRH Hypothalamus Hypophysenvorlappen Bind. an G-Rezeptor • KS führt zu einer Migrationsstörung von Neuronen • führt zu Anomalien von Hypothalamus und Riechkolben Aktivierung sec. messenger Ca2+-Anstieg Sekretion von Gonotropine FSH LH 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/Exame nsarbeit_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. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Riechepithel Riechkolben Tractus olfaktorius Piriformen Cortex Thalamus Hypothalamus 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 8p12p11.2 • Kal 3: Mutation im Prokineticin Rezeptor, Genlocus 20p13 • Kal 4: Mutation im Prokineticin2 Gen, Ligand für den obengenannten Rezeptor Genlocus 3p21.1
