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Neuronen mit Geruchssinn

Geschmack und Geruch wachen als sensorische Mechanismen darüber, dass nur gute und sichere Nahrungsmittel verzehrt werden. EU-finanzierte Forscher lieferten nun am Insektenmodell Drosophila melanogaster neue Einblicke in diese Mechanismen.
Neuronen mit Geruchssinn
Bis vor kurzem galt, dass Geschmacksneuronen nur Moleküle mit Geschmack (Zucker), olfaktorische Neuronen wiederum nur flüchtige Moleküle erkennen können. Das Projekt TASTEVOL (The taste of volatiles: perception of odors through taste organs in Drosophila melanogaster) widerlegte dies nun mit verschiedenen Elektrotechniken am Insektenmodell.

Die Forscher verwendeten für die Aufnahme statt der üblichen Elektrodenspitzen zwei Elektroden, wobei die Elektrode den Stimulus und den Elektrolyt enthält. Da die meisten Duftmoleküle nicht wasserlöslich sind, wurde die Stimulation von der Aufzeichnung entkoppelt, um Signale sowohl von den Geschmackssensoren auch von Neuronen zu erhalten. Die Sensorspitze wurde dann mit Geschmacksstoffen und Dämpfen flüchtiger Geruchsstoffe wie Essigsäure, Aceton, 1-Octanol, 1-Octen3-ol und Isoamylpropionat stimuliert.

Einige der Geschmacksneuronen waren empfindlich gegenüber flüchtigen Dämpfen, was die Sensitivität der Geschmacksneuronen von Insekten auf einige Riechstoffe verdeutlicht. Ergänzt wurde dies durch Verhaltensexperimente, bei denen sich zeigte, dass Fliegen mit zuvor entferntem Geruchsorgan Essigsäure mieden, ähnlich wie Wildtyp-Fliegen. Zudem mieden mutierte Fliegen ohne Geschmacksensoren keine Essigsäuredämpfe, nachdem ihre Geruchsorgane entfernt worden waren.

Ein interessantes Ergebnis war der Effekt chemo-aversiver Chemikalien auf den Appetit der Fliegen. Dabei zeigte sich, dass Geruchsstoffe wie Essigsäuredämpfe bei Fliegen ohne Geruchssinn verhindern, dass sie den Geschmacksstoff Zuckerlösung erkennen.

Die Projektergebnisse sind von großer Bedeutung für Forschungen und Prognosen zum Verhalten von Insekten in natürlicher Umgebung und damit für die Schädlingsbekämpfung. Außerdem stellen die Ergebnisse die aktuelle Hypothese über die divergierende Informationscodierung bei Geschmacks- und Geruchssinn in Frage, sodass auch die derzeitige Lehrmeinung zur Entwicklung chemosensorischer Systeme überdacht werden sollte.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Scientific Research

Schlüsselwörter

Geschmack, Neuron, Geruch, sensorisch, Drosophila, würzig, flüchtig, Elektrophysiologie, Essigsäure, chemo-aversiv, Schädlingsbekämpfung
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