Forscher entdecken Geruchsrezeptor in der Blase

Berlin -

Wissenschaftler der Ruhr-Universität Bochum haben in der menschlichen Harnblase einen Riechrezeptor gefunden. Im Fachjournal „Frontiers in Physiology“ zeigen sie, warum diese Andockstelle als Biomarker für Blasenkrebs und andere Blasenkrankheiten dienen könnte.

Es ist bekannt, dass Geruchsrezeptoren, sogenannte olfaktorische Rezeptoren (OR), in einer Vielzahl von menschlichen Geweben exprimiert werden und auf verschiedene physiologische Prozesse wie Zellmigration, Proliferation oder Sekretion wirken. Sie gehören zur Klasse der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren, die aus sieben Transmembrandomänen bestehen. Ektopisch exprimierte OR in Krebsgeweben spielen eine Rolle bei multiplen pathophysiologischen Prozessen. Sie können zudem als Biomarker für Karzinomgewebe von Prostata-, Lungen- und Kleingewebe genutzt werden.

Die Arbeitsgruppe um Professor Dr. Hanns Hatt und Dr. Lea Weber vom Lehrstuhl für Zellphysiologie konnte nun in Zusammenarbeit mit Kollegen der Augusta-Kliniken Bochum sowie der Universitätsklinik Düsseldorf zeigen, dass der gefundene Rezeptor OR10H1 in Blasenkrebsgewebe häufiger vorkommt als in gesundem Blasengewebe. Die Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die Sandelholz-verwandte Verbindung Sandranol ein spezifischer Agonist von OR10H1 ist. Sie untersuchten, wie sich kultivierte Tumorzellen verhalten, wenn das Protein durch Sandranol aktiviert wird. Hatt und Weber konnten die dazugehörige Signaltransduktion entschlüsseln.

Nach Zugabe von Sandranol, aber auch von Santanol, dem Hauptbestandteil des natürlichen Sandelholzöls, veränderten die Blasenkrebszellen ihre Form, sie wurden runder. Außerdem teilten sie sich seltener und waren weniger beweglich. „In unseren Zellkulturstudien konnten wir das Tumorwachstum mit Sandelholzduft signifikant hemmen“, sagt Hatt.

Dieser Effekt wurde dadurch verstärkt, dass die Rezeptoraktivierung sogenannte Interleukine und das Energiespeichermolekül ATP freisetzt und dadurch natürliche Killerzellen des Immunsystems im Gewebe in Gang setzt. In konzentrationsabhängiger Weise erhöhte die Zugabe von Sandranol den cAMP-Spiegel, die durch Hemmung der Adenylylcyclase reduziert wurde, und erhöhte die intrazelluläre Ca2 + -Konzentration. Darüber hinaus verstärkte die Aktivierung von OR10H1 die Sekretion von ATP und Serotonin.

Das Team analysierte auch, ob sich der Rezeptorüberschuss im Blasenkrebsgewebe im Urin nachweisen lies. Dort fanden die Wissenschaftler RNA-Spuren des Rezeptors, und zwar vermehrt in Urinproben von Blasenkrebspatienten im Vergleich zu Proben von gesunden Menschen. „OR10H1 könnte sich also sogar als Biomarker eignen, um Blasenkrebs anhand von Urinproben zu diagnostizieren“, folgert Dr. Burkhard Ubrig von der Klinik für Urologie in der Augusta-Krankenanstalt Bochum.

Die Studienautoren zeigten in ihrer vor einigen Monaten publizierten Studie außerdem, dass in Brustkrebsgewebe der Duftrezeptor OR2B6 vorkommt. Das Protein kommt nicht in gesundem Gewebe vor und findet sich außerhalb der Nase lediglich in minimalen Mengen in Lungen- und Bauchspeicheldrüsen-Krebszellen. OR2B6 könne daher als potenzieller spezifischer Biomarker für Brustkrebs betrachtet werden. „Die beiden Arbeiten bestätigen die bisherigen Forschungsergebnisse aus unserem Labor, dass Duftrezeptoren außerhalb der Nase in gesunden wie kranken Zellen des Körpers vorkommen und besonders in Tumorzellen in großer Menge vorhanden sein können“, so Hatt. „Sie werden in der Zukunft nicht nur für die Diagnose von Erkrankungen eine wichtige Rolle spielen, sondern vor allem für neuartige Ansätze in der Tumortherapie.“