Nobelprijs voor de neus
Geneeskundeprijs voor Buck en Axel

- Zoom
- neuss!
De onderzoekers die ontrafelden hoe onze reuk werkt, krijgen de Nobelprijs voor de geneeskunde 2004. Dat is niet alleen erkenning voor de geleerden Linda Buck en Richard Axel – maar ook voor de neus.
Hoe je het ook bekijkt: de neus zit met een imagoprobleem. Terwijl de ogen worden bezongen door dichters en de oren en smaakpapillen worden gestreeld met muziek en voedsel, blijft de neus toch altijd dat ietwat lachwekkende uitsteeksel op uw gezicht. Het ding waarmee we poep ruiken en waarop we onze bril parkeren. Bekend van zegswijzen als ‘bij de neus nemen’ en ‘uit je neus vreten’.
Zo bezien is het niet heel vreemd dat het moest duren tot liefst 1991 voordat de Amerikaanse onderzoekers Linda Buck en Richard Axel eindelijk eens ophelderden hoe onze reukzin werkt. We wisten toen al jaren dat we zien met kegeltjes en staafjes, dat we voelen met zenuwen, en dat we horen met trillende haartjes in een slakkenhuis.
Het zij ons vergeven. Onder de zoogdieren is de mens kampioen slecht ruiken. Van de ongeveer duizend genen die betrokken zijn bij de reukzin, werkt bij ons nog maar 60 procent – bij apen en muizen loopt dat percentage uiteen van 70 tot 85 procent. Waarschijnlijk is ons vijfde zintuig een beetje het vijfde wiel aan de wagen geworden, toen we kleuren gingen zien en leerden praten. De mens hoeft niet meer zo nodig te snuffelen om aan eten te komen.
Maar onderschat ze niet, die neuzen van ons. Niet minder dan tienduizend afzonderlijke geuren kunnen we onderscheiden. En behalve voor ‘dierlijke’ zaken zoals het herkennen van voedsel en het onbewust besnuffelen van sekspartners, komt ons reukvermogen van pas als breekijzer voor het geheugen. U ruikt parfum, en direct denkt u aan de uit het oog verloren kennis.
Toen Buck en Axel aan het begin van de jaren negentig ontrafelden hoe reukzin eigenlijk werkt, deden ze dat in elk geval niet bij mensen, maar bij muizen. Het was voor het eerst dat een zintuig werd ontrafeld louter door moleculair-biologische technieken te gebruiken.
Geen wonder, want onzichtbaar kleine, biologische moleculen spelen de hoofdrol in het reukproces. Het begint allemaal in het slijmvlies helemaal bovenin onze neus. Daar zit een groep van zo’n duizend cellen met op elke cel één uniek soort geurreceptor. Die receptoren ‘vangen’ de geurmoleculen die de neus komen binnenwaaien.
Heeft een receptor ‘beet’, dan koppelt de receptor het geurmolecuul vast aan een eiwit genaamd het G-proteïne. Dat eiwit zorgt er vervolgens voor dat er een molecuul wordt gemaakt genaamd cyclisch-AMP. Dat molecuul op zijn beurt zet de ionenkanalen van de cel open, de ‘telefoonlijnen’ waarmee cellen communiceren met de buitenwereld. Het gevolg is dat er een klein elektrisch signaaltje naar de hersenen schiet. Hoe sterker de binding van het geurmolecuul aan de receptor, des te sterker het signaal.
Net als bij zien het geval is, gebeurt het echte ‘waarnemen’ van geur vervolgens in de hersenen. Meestal ontvangt het brein een hele reeks prikkeltjes, afkomstig van de verschillende geurreceptoren. De hersenen ‘berekenen’ daaruit met welk geurpatroon we te maken hebben en kijken daarna in ons geheugen of we de geur herkennen.
Vooral de ontdekking dat er in de neus ongeveer duizend unieke celletjes zitten met elk een unieke geurreceptor kwam als een grote verrassing. Dát had niemand verwacht, van de neus. Overigens kunnen de afzonderlijke receptoren in de regel wel meerdere soorten geurmoleculen vangen, als die maar enigszins aan elkaar verwant zijn.
Het vergde uiteraard veel slim experimenteerwerk om het ingewikkelde reukmechaniek bloot te leggen. Onafhankelijk van elkaar richtten Axel en Buck zich onder meer op de ‘glomeruli’, minuscule gebiedjes in de hersenen waar de geursignalen binnenkomen. Maar ook ging Axel ertoe over om geurcellen letterlijk leeg te zuigen met een pipet en de inhoud te analyseren.
Het onderzoek van Buck en Axel heeft grote gevolgen gehad voor het onderzoek van soortgelijke mechanismes, zoals het waarnemen van smaak en het opvangen van feromonen, een soort geurstoffen waarmee dieren communiceren. Of ook de mens communiceert met feromonen is overigens nog altijd zeer onzeker. Onze feromonen-ontvanger, het ‘veromonasale orgaan’, is waarschijnlijk ergens in de evolutie stuk gegaan.
De overwinning van Buck legt intussen op pijnlijke wijze bloot dat de academische geneeskunde nog altijd een mannenwereld is. Linda Buck is slechts de zevende vrouw ooit die de prijs der prijzen in de categorie ‘geneeskunde of fysiologie’ wint – van de 81 winnaars.
Maarten Keulemans