Krankheiten und Gerüche: Eine faszinierende Beziehung

Krankheiten und Gerüche

Der Zusammenhang zwischen Geruch und Krankheit ist eine interessante Zwei-Wege-Straße. In diesem Artikel besprechen wir das Aroma von Krankheiten, elektronische Nasen und die versteckten Gefahren des Verlustes des Geruchssinns.

Olfaktion oder Geruch ist, evolutionär gesprochen, unser ältester Sinn. Trotz dieses Stammbaums erhält es viel weniger Aufmerksamkeit als die Showponys der sensorischen Welt: Sehen und Hören.

Tatsächlich ergab eine im Jahr 2011 durchgeführte Umfrage, dass rund die Hälfte der 16- bis 30-Jährigen lieber ihren Geruchssinn aufgeben würde als ihr Smartphone oder ihren Laptop. (1)

Das ist vielleicht nicht ganz überraschend. Der Mensch navigiert die Welt in erster Linie mit Hilfe von Sehen und Hören, so dass der Verlust von Geruch oder Anosmie weniger hinderlich ist als das Verlieren von Sehen oder Hören.

Allerdings ist Geruch nicht zu unterschätzen – wie wir sehen werden.

Der Duft von Krankheiten

Die Erzeugung eines scharfen Gestankes ist für viele Kreaturen eine wesentliche Fähigkeit. Zum Beispiel können Pheromone als eine Marketingkampagne für Gerüche betrachtet werden, die ein gesundes Tier bei potenziellen Partnern auf der ganzen Welt bewirbt.

Aber in diesem Abschnitt besprechen wir die andere Seite der Duftmünze. Statt auf gesunde Düfte werfen wir einen Blick auf die mit Krankheiten verbundenen Geruchsinhalte und fragen: “Wonach riechen Krankheiten”.

Seit den Anfängen der Medizin haben die Menschen bestimmte Krankheiten mit spezifischen Gerüchen in Verbindung gebracht.

Zum Beispiel lautet eine Passage in der Sushruta Samhita – ein Sanskrit-Text, der lange vor der Geburt Christi geschrieben wurde:

“Am Geruchssinn erkennen wir den eigentümlichen Schweiß vieler Krankheiten, der einen wichtigen Einfluss auf ihre Identifizierung hat.”

In den letzten Jahren sind die Ärzte davon abgekommen, an ihren Patienten zu schnüffeln und ihren Urin zu probieren, um sozial akzeptablere (und zuverlässigere) Methoden zu entwickeln.

Allerdings wird bei bestimmten Krankheiten immer noch von einem charakteristischen Geruch ausgegangen.

Die folgenden Beschreibungen der Aromen von Krankheiten stammen aus einem 1998 veröffentlichten Dokument. (2)

  • Skrofulose – altes Bier
  • Typhus – gebackenes Brot
  • Gelbfieber – eine Metzgerei
  • Diphtherie – süß
  • Diabetische Ketose – ein fruchtiges Aroma von zersetzenden Äpfeln
  • Unfähigkeit, Methionin zu metabolisieren – gekochter Kohl
  • Hyperaminoazidurie – getrocknetes Malz oder Hopfen

Eine Immunreaktion erschnüffeln

Aus evolutionärer Sicht wäre es von Vorteil, ein krankes Individuum zu beschnüffeln. Wenn eine Maus den Hauch einer Immunantwort erkennen und einen Kollegen mit einem an Bord befindlichen Erreger meiden könnte, wäre seine Überlebensfähigkeit verbessert.

Dies ist nicht nur eine ungenutzte Theorie, sondern es hat sich inzwischen etabliert, dass Nagetiere kranke Menschen allein durch die Geruchserkennung vermeiden können. (3)

Auch Menschen scheinen in der Lage zu sein, diejenigen zu erspüren, die derzeit eine Immunreaktion durchlaufen, und eine in der Zeitschrift Psychological Science veröffentlichte Studie hat sie auf den Prüfstand gestellt. (4)

Zuerst wurden Proben von Körpergeruch von einer Gruppe gesunder Probanden entnommen. Dann lösten die Wissenschaftler eine Immunantwort aus, indem sie den Teilnehmern Endotoxin injizierten. Ihr Körpergeruch wurde erneut untersucht, evaluiert und bewertet.

Die Autoren folgerten:

“Innerhalb weniger Stunden hatten endotoxinexponierte Personen einen aversiveren Körpergeruch, im Vergleich zu denjenigen, die einem Placebo ausgesetzt waren. Außerdem wurde dieser Effekt statistisch durch den Grad der Immunaktivierung der Individuen vermittelt.”

Deshalb rochen die Kranken schlechter – und je kränker sie waren, desto schlechter wurde ihr Geruch bewertet.

Interessanterweise konnten die Geruchsunterschiede bereits innerhalb von 4 Stunden nach Auslösung des Immunsystems festgestellt werden.

Es ist auch erwähnenswert, dass die Kranken nicht mehr geschwitzt haben und dass der Geruch nicht nur stärker, sondern auch anders war.

Wie kann eine Immunreaktion den Körpergeruch verändern?

Bevor wir diese Frage beantworten, lohnt es sich auch zu fragen: “Was ist Körpergeruch?” Beim Menschen ist der Körpergeruch in erster Linie auf Bakterien und Hautdrüsensekrete zurückzuführen – insbesondere auf die apokrinen Schweißdrüsen, die sich unter anderem in den Achseln befinden.

Der Körpergeruch ist in der Tat ein komplexer und variabler Cocktail aus Verbindungen, einschließlich exotisch genannter Chemikalien wie E-3-Methyl-2-hexensäure, 3-Methyl-3-sulfanylhexan-1-ol und Sulfanylalkanolen.

Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, wie eine Infektion das Aroma einer Person verändern kann. Erstens werden unsere Körper mit Mikroben auf die Sparren gerammt, von denen einige eine Rolle bei der Art und Weise spielen, wie wir riechen.

Daher könnte ein Erreger, der den Gehalt oder die Art dieser Mikroben verändert, auch unseren Körpergeruch regulieren.

Zweitens beeinflussen Gene, die mit dem großen Histokompatibilitätskomplex verbunden sind, der die Immunreaktion des Körpers steuert, auch die Geruchs- und Paarungspräferenzen bei Mäusen. (5)

Drittens verändert ein aktiviertes Immunsystem die Ausscheidung anderer Stoffwechsel-Nebenprodukte aus dem endokrinen oder hormonellen System.

So werden beispielsweise der Corticosteronspiegel im Blut während einer Immunantwort erhöht und Androgene reduziert.

Krebserkennende Hunde

Die menschliche Nase ist bei weitem nicht so ausgeprägt wie die des Hundes. In den letzten Jahren haben Wissenschaftler untersucht, ob Hunde in der Lage sein könnten, ihre beeindruckenden Kräfte zur Krebserkennung zu nutzen.

Die Ergebnisse sind nicht unumstritten, aber einige Studien haben beeindruckende Erkennungsraten erbracht. (6)

So konnten beispielsweise in einer Studie vier trainierte Spürhunde Lungenkrebs in Atemproben von 125 Personen mit einer Genauigkeit von 68 bis 84 Prozent nachweisen. (7)

Eine weitere Studie zeigte, dass eine 8-jährige weibliche schwarze Labrador Retrieverin mehr als 90 Prozent der Darmkrebserkrankungen korrekt aus Atem- und Stuhlproben diagnostizieren konnte. (8)

Sie war sogar in der Lage, Krebserkrankungen frühzeitig zu erkennen.

Obwohl die Ausbildung von Hunden, um immer genauer zu werden, bei der Früherkennung von Krebs nützlich sein könnte, ist sie keine perfekte Lösung. Sie beinhaltet ein intensives, teures Training und die Zeit eines erfahrenen Trainiers.

Auch gibt es Unterschiede in der Genauigkeit zwischen den Hunden, und sogar beim gleichen Hund an verschiedenen Tagen. Einige Studien haben auch weniger beeindruckende, fast zufällige Ergebnisse geliefert.

Aus diesem Grund liegt der Schwerpunkt derzeit auf der Replikation der Nase des Hundes mit einem künstlichen Geruchssensor oder einer “elektronischen Nase”, die flüchtige organische Verbindungen erkennt.

Elektronische Nasen

Elektronische Nasen sind in den letzten Jahren rasant gewachsen und sind heute in der Lage, eine Reihe von spezifischen Aromen und Gerüchen zu erkennen. Sie werden bereits in einigen industriellen Prozessen eingesetzt.

Die meisten elektronischen Nasen verwenden Sensorarrays, die auf flüchtige Verbindungen reagieren, wenn sie in Kontakt kommen.

Die Sensoren verändern sich physikalisch, wenn sie interagieren. Diese Änderungen werden digital erfasst und durch statistische Modelle geleitet.

Es besteht die Hoffnung, dass elektronische Nasen eines Tages in der Lage sein werden, Bakterien zu erkennen und MRSA in Krankenhausbeatmungssystemen zu unterscheiden. (9)

Wissenschaftler haben auch versucht, mit ihnen Lungenkrebs aus dem ausgeatmeten Atem zu erkennen und Hirntumore zu identifizieren. (10), (11)

Andere haben versucht, elektronische Nasen zu benutzen, um Nierenerkrankungen, Darmerkrankungen und Diabetes aus dem Urin zu erkennen. (12)

Die Ergebnisse sind unterschiedlich, aber eine unaufdringliche Art und Weise, Krankheiten frühzeitig zu erkennen, wäre von großem Nutzen.

Die Auswirkungen eines reduzierten Geruchssinns

Leider wurden Anosmie und Hyposmie – also ein teilweiser Verlust des Geruchssinns – relativ wenig untersucht. Sie gelten nicht als kritisch und haben daher weniger Interesse und Finanzierung gefunden.

Ein verminderter Geruchssinn kann auf verschiedene Weise verursacht werden, darunter Kopftrauma, Virusinfektionen, Nasenobstruktionen, einige Medikamente und neurologische Störungen. Es ist weit entfernt von einem harmlosen Ärgernis.

Unter dem Titel “Gefährliche Ereignisse im Zusammenhang mit einer Beeinträchtigung der Geruchsfunktion” wurden die mit einem reduzierten Geruchssinn verbundenen Gefahren dokumentiert. (13)

Sie fanden heraus, dass mehr als ein Drittel von 124 Menschen mit vermindertem Geruchssinn ein damit verbundenes gefährliches Ereignis erlebt hatten. Dazu gehörten:

  • Kochunfälle – 45 Prozent der Befragten
  • Essen von verdorbenem Essen – 25 Prozent
  • Unfähigkeit, ein Gasleck zu erkennen – 23 Prozent
  • Unfähigkeit, Feuer zu riechen – 7 Prozent

Neben der körperlichen Gefahr können auch Probleme auftreten, die durch die Bedeutung der Geruchswahrnehmung für den Geschmack verursacht werden. Bei einigen Individuen kann Anosmie zu Anorexie führen, weil es keine Freude macht, Nahrung zu essen. (14)

Am anderen Ende der Skala werden einige Menschen mit Hyposmie fettleibig, weil salzige, frittierte Lebensmittel die einzigen sind, die ansprechend erscheinen.

Da der Geschmack die Speichel- und Pankreasaktivität stimuliert, kann ein verminderter Geruchssinn die Verdauung stören.

Geruchssinn und Demenzdiagnose

Demenz ist ein immer größer werdendes Problem, das zum Teil auf die alternde Bevölkerung zurückzuführen ist.

Und leider ist Demenz schwer zu behandeln und nicht heilbar. Der Schwerpunkt liegt auf der Behandlung der Symptome, der Verlangsamung der Krankheit und, wo immer möglich, der frühzeitigen Erkennung.

Die Früherkennung kann schwierig sein, da es keine Biomarker gibt und frühe Symptome oft mit normalem Altern verwechselt werden. Hier kommt die Geruchswahrnehmung ins Spiel.

Ein beeinträchtigter Geruchssinn ist eines der frühesten klinischen Merkmale sowohl der Parkinson-Krankheit als auch der Alzheimer-Krankheit. Der Geruchssinn wird insgesamt reduziert, insbesondere die Fähigkeit des Einzelnen, Gerüche zu erkennen und zu erkennen.

Eine Reihe von Studien hat untersucht, ob dieser Faktor für die Diagnose nützlich sein könnte oder nicht. In einer Meta-Analyse von 81 Studien kamen die Autoren zu dem Schluss: (15)

“Die Identifizierung und Erkennung von Gerüchen erscheint als die interessantesten Kandidaten, die in eine Batterie zur Erkennung subklinischer Fälle bei Alzheimer aufgenommen werden können.”

Eine weitere Studie ergab, dass Geruchsdefizite bei Menschen mit der Lewy-Körperkrankheit (LBD) signifikanter sind als bei Menschen mit Alzheimer. Die Unterscheidung zwischen den beiden ist wichtig, da Medikamente, die bei einigen Typen von Demenz eingesetzt werden, für Menschen mit LBD nicht geeignet sind.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es zwar nur wenige wesentliche Sprünge in der Geruchsforschung gibt, dass aber für die Zukunft der medizinischen Diagnostik sicherlich viel Potenzial vorhanden ist.

Wie Alexander Graham Bell bemerkte: “Wenn Sie ehrgeizig sind, eine neue Wissenschaft zu finden, messen Sie einen Geruch.” (16)



Bildquelle:

  • https://health.howstuffworks.com/diseases-conditions/infectious/disease-detect-smell.htm
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