Elektronische Nase riecht Gene
17.07.2001
Herausgeber: netzeitung.de
Einander riechen und damit leiden zu können oder nicht liegt in den Genen. Diese individuellen Eigenschaften kann jetzt auch eine hochempfindliche elektronische Gen-Nase erschnüffeln.
BERLIN. Bei Mäusen ist die Sache klar: Für die Partnerwahl spielen die MHC(major histocompatibility complex)-Gene eine entscheidende Rolle. Eine möglichst vielfältige Zusammenstellung dieser individuellen Komponenten des Immunsystems bietet den besten Schutz vor Infektionen. Deshalb sorgt die Natur dafür, dass bei der Paarung Partner mit andersartigen Genen bevorzugt werden. Die genetischen Eigenschaften werden über den Geruch signalisiert. Auch Bestandteile des Urins sind - abhängig von den MHC-Genen - individell unterschiedlich.
E-Nase: objektiv und schnellFür diese Erkenntnis waren viele langwierige Studien des Verhaltens von Mäusen notwendig, denn die entscheidenden Duftsstoffe sind noch gar nicht bekannt. Aus diesem Grund ist die Situation beim Menschen auch noch nicht befriedigend geklärt, obwohl einige Untersuchungen auf einen Einfluss der MHC-Gene auf Geruch und Attraktivität deuten.
Immunologen aus der Arbeitsgruppe von Hans-Georg Rammensee aus Tübingen haben sich jetzt mit Wissenschaftlern aus dem Institut für Physikalische Chemie zusammengetan, um ein objektives und schnelles System zur Unterscheidung des individuellen Gen-abhängigen Geruchs zu entwickeln. Sie präsentieren ihre Ergebnisse heute in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences. Eine vor kurzem entwickelte «elektronische Nase» kann tatsächlich unterschiedliche Geruchstypen bei Maus und Mensch unterscheiden, wie sie durch die MHC-Gene bestimmt werden.
Datenflut mit Ordnung und SinnBei dieser «E-Nase» handelt es sich um eine Anordnung von 16 verschiedenen Gas-Sensoren mit unterschiedlichen Eigenschaften. Während acht Quartz-«Mikrowaagen» durch absorbierte Moleküle in verschiedenen Schwingungen versetzt werden, verändern chemische Reaktionen auf Halbleiter-Sensoren deren elektrische Eigenschaften. Jeder der 16 Sensoren hat andere Eigenschaften, reagiert unterschiedlich empfindlich auf die verschiedensten Geruchsmoleküle. Werden jetzt die flüchtigen, also verdunstenden, Komponenten aus Urin oder Blutserum über die Sensoren geleitet, entstehen 16 verschiedene Signale. Ordnung und Sinn in die Datenflut bringt ein ausgefeiltes Computerprogramm, das Mustererkennung und statistische Analysen durchführt. Letztendlich werden feinste Unterschiede in Gerüchen erkannt, das Gerät wurde bereits erfolgreich zur Unterscheidung von verschiedenen Chargen von Olivenöl, Kaffee oder Bier eingesetzt.
Treffsicher bei Maus und MenschDie Gerüche des Urins von Mäusen mit verschiedenen MHC-Genen konnte die E-Nase treffsicher unterscheiden. Spannend wurde es bei transgenen Mäusen mit verschiedenen Genen menschlicher MHC-Moleküle. Auch hier spürte die E-Nase unterschiedliche Gerüche auf. Aber nicht nur der Geruch des Urins war bei Mäusen unterschiedlich. Zusätzlich wies das Blutserum verschiedene flüchtige Komponenten auf. Das Experiment wurde auf die Analyse von menschlichem Blutserum ausgedehnt: Bei acht Männern zeigten sich deutliche Unterschiede, eine Komponente war bei drei Männern mit einem gemeinsamen MHC-Bestandteil tatsächlich auch gleichartig, andere waren verschieden.
Genetische Geruchstypen und GesellschaftDiese ersten Ergebnisse beim Menschen zeigen also einen Einfluss von MHC-Genen auf den Körpergeruch. Über die Komponenten im Serum kann er individuell von der E-Nase erkannt werden. Zwar bestimmen wohl noch andere Gene und die individuelle Ernährung den Geruch, aber mit der E-Nase stehe jetzt eine Methode bereit, um den «Einfluss genetisch bedingter Geruchstypen in unserer Gesellschaft zu untersuchen», schreiben die Autoren.
Sie schlagen zum Beispiel die Untersuchung von stabilen und geschiedenen Ehepartnerschaften vor: Wenn zwar Deos und andere Kosmetika heute die «richtige» Partnerwahl erschweren mögen, zeigt sich vielleicht in langen Ehejahren doch, ob einem der Partner stinkt oder ob man sich gut riechen kann.