Geuren en Reukzin

Nobelprijs voor onderzoek reuk. NRC 4 okt 2004.

Door onze redactie wetenschap

ROTTERDAM, 4 OKT. De Nobelprijs voor de geneeskunde is dit jaar voor geuronderzoekers. De Amerikanen Richard Axel (58) en Linda Buck (57) delen de prijs van ruim 1,1 miljoen euro voor onderzoek naar het geurcentrum in de hersenen en hun ontdekking van de ruim 1.000 genen die het mogelijk maken dat de mens ongeveer 10.000 geuren kan onderscheiden.

Linda Buck studeerde psychologie en microbiologie en is nu hoogleraar neurobiologie aan Fred Hutchinson Cancer Research Center in Seattle. Richard Axel is hoogleraar aan Colombia University in New York. Het prijswinnende werk publiceerden ze in de jaren negentig, na een aantal jaren samen aan Colombia University te hebben gewerkt. Buck vertrok in 1991 naar Harvard.

Geuren detecteren we met cellen in het slijmvlies bovenin de neusholte. Iedere geurcel bevat één type geurreceptoren. Dat zijn eiwitten waar opgesnoven moleculen al of niet goed aan binden. De sterkte van de binding bepaalt de grootte van een elektrisch signaal dat uiteindelijk in het geurcentrum in de hersenen terechtkomt. Een geurervaring wordt bepaald door patronen van signalen van het duizendtal geurreceptoren, waardoor we ongeveer 10.000 geuren kunnen onderscheiden. Axel en Buck ontdekten de familie van aan elkaar verwante genen die de erfelijke code bevatten voor de geurreceptoren. Ze ontdekten ook dat iedere geurcel maar één type geurreceptor bevat. En ze ontrafelden de organisatie van het belangrijkste geurcentrum in de hersenen.

Het werk van Axel en Buck staat aan de basis van gedetailleerde kennis over de rol van geur bij seksuele aantrekking, sociale interacties en het terugroepen van herinneringen; het is niet van belang voor de parfumindustrie.

Hoewel bij mensen het geurvermogen veel minder ontwikkeld is dan bij andere zoogdieren, zijn geurherinneringen erg sterk. Bij de mens kan een bepaalde geur plotseling sterke herinneringen aan gebeurtenissen van jaren geleden oproepen.

Slecht reukvermogen menselijk trekje

Honden brengen een belangrijk deel van hun dag snuffelend door. Wat hun neus opsnuift, zegt veel over hun omgeving.
Bij mensen treedt de reuk veel minder op de voorgrond. Een typisch menselijk trekje? Ja, blijkt uit recent onderzoek.
Bij zoogdieren blijken meer dan duizend stukjes van dat DNA (meer dan duizend genen) bij het waarnemen van geuren betrokken te zijn. Voor geen andere functie in het lichaam van de mens is zoveel erfelijke informatie te vinden.

Deze geurgenen dragen de erfelijke boodschap voor eiwitten, die zich op de buitenkant van de cellen in ons reukorgaan bevinden, boven in onze neus. Vluchtige stoffen die worden opgesnoven, worden door deze 'ontvanger-eiwitten', de receptoren aan zich gebonden.

De reukcellen of eigenlijk de uiteindjes ervan, zijn gespecialiseerde zenuwuitlopers die boven in onze neus hangen. Wanneer een geurmolecuul zich aan een receptor op een reukcel bindt, treedt er in die cel een impuls op. Binding van zo'n 40 dezelfde geurmoleculen is voldoende om een cel zo te prikkelen, dat in de hersenen een geur wordt waargenomen.

Globaal gezien heeft de mens, net zoals bijvoorbeeld de muis en de hond, zo'n duizend reukgenen. Ook mensapen hebben een zelfde aantal erfelijke factoren om geurreceptoren aan te maken. Maar waarom ruikt de mens dan zoveel minder dan de muis en de hond? Onderzoek heeft uitgewezen, dat de reden daarvan gezocht moet worden in het feit, dat bij de mens veel meer van deze genen in de loop van zijn evolutie in het ongerede zijn geraakt. Ze werken niet goed meer.

Die achteruitgang is typisch menselijk, blijkt uit het onderzoek van Israëlische en Duitse onderzoekers. De onderzoekers hebben van de mens, de chimpansee, de gorilla, de orang-oetan en de rhesusaap willekeurig 50 overeenkomstige geurgenen aan een nader onderzoek onderworpen. Bij de mens bleek iets meer dan de helft van deze genen zó veranderd te zijn, dat ze hun taak niet meer naar behoren konden uitvoeren. Bij de mensapen is er ook een achteruitgang in het aantal functionerende geurgenen, maar die is veel minder sterk. Hooguit een derde van hun genen geven niet meer de juiste boodschap af.

Een verklaring voor de sterke achteruitgang van het reukvermogen van de mens zoeken de onderzoekers vooral in de opkomst van het zien. In de loop van de evolutionaire geschiedenis van de mens heeft de reuk het moeten afleggen tegen de visuele waarneming. Maar wees gerust. We houden nog altijd meer dan vierhonderd genen over die wel werken. Genoeg om een heerlijk parfum op te snuiven.

M.v.g. G. Nevenzel.

Overzicht van onderwerpen.