Posted in: Medizin 8. Oktober 2012 18:15 Weiter lesen →

Schleimhaut schmeckt Bakterien

Eingefärbte rasterelektronenmikroskopische Aufnahme zeigt Pseudomonas-Bakterien als wurstförmige Zellen Wie häufig ein Mensch Probleme mit den Nebenhöhlen hat, ist vielleicht auch eine Frage des Geschmacks. Entsprechende Hinweise liefern Experimente amerikanischer Forscher. Die Schleimhaut von Nase und Nasennebenhöhlen kann Bakterien demnach mithilfe eines Geschmacksrezeptors erkennen und als Reaktion verschiedene Abwehrmechanismen in Gang setzen.

Bild: CDC/Janice Haney Carr

Besonders gut funktioniert diese Art der Feinderkennung bei Menschen, die eine sehr empfindliche Variante des Geschmacksrezeptors besitzen und daher einige Bitterstoffe in minimaler Konzentration schmecken können, fanden die Forscher um Noam Cohen von der Universität von Pennsylvania heraus. „Diese genetische Variation könnte also zu individuellen Unterschieden in der Anfälligkeit für Atemwegsinfekte beitragen“, folgert die Gruppe im „Journal of Clinical Investigation“.

Cohen und Kollegen nutzten für ihre Studie kleine Stücke von Nasenschleimhaut, die bei Operationen angefallen waren. Mit den enthaltenen Zellen säten die Forscher wiederum reine Kulturen von Schleimhautzellen an. Das gelang so gut, dass sich die Zellen nach dem Zusammenwachsen wie eine künstliche Schleimhaut verhielten – einschließlich Schleimproduktion sowie Schleimtransport mithilfe winziger Flimmerhärchen.

Bei der Untersuchung dieser Kulturen fanden die Forscher Hinweise aus früheren Studien bestätigt, denen zufolge in der Schleimhaut der Atemwege ein Geschmacksrezeptor mit der Bezeichnung T2R38 produziert wird. Je nachdem, welche Varianten dieses Rezeptors eine Person bildet, kann sie beispielsweise den Bitterstoff Phenylthiocarbamid unterschiedlich gut schmecken.

Die künstliche Nasenschleimhaut sprach allerdings nicht nur auf den Bitterstoff an. Auch die Zugabe von Botenstoffen aus der Klasse der Homoserinlaktone, mit denen Pseudomonaden und ähnliche Bakterien ihre Aktivität koordinieren, hatte einen messbaren Effekt: Die Flimmerhärchen beschleunigten jäh ihren Schlag, sodass der feine Schleimfilm mit verdoppelter Geschwindigkeit über den Zellrasen bewegt wurde. Zudem legte die Zellkultur nun eine verstärkte antibakterielle Wirkung an den Tag, deren Ursache noch unklar ist.

Die Abwehrreaktion der Kulturen variierte in ihrer Intensität, je nachdem, welche Varianten von T2R38 die Zellen des jeweiligen Gewebespenders bildeten. Sie blieb allerdings gänzlich aus, wenn die Forscher die Produktion des Geschmacksrezeptors blockierten. „Auf Grundlage unserer Resultate vermuten wir, dass noch weitere Bitterstoffrezeptoren in den Atemwegen eine ganz ähnliche Wächterfunktion erfüllen“, so Cohen. Verschiedene Rezeptoren könnten dabei zur Erkennung verschiedener Bakteriengruppen dienen.

Forschung: Robert J. Lee und Noam A. Cohen, Department of Otorhinolaryngology, Head and Neck Surgery, University of Pennsylvania; Anna Lysenko und Danielle R. Reed, Monell Chemical Senses Center, Philadelphia; und andere

Veröffentlichung Journal of Clinical Investigation, DOI 10.1172/JCI64240

WWW:
Rhinology Lab, University of Pennsylvania
Nasenschleimhaut
PTC: Genes and Bitter Taste

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