Das menschliche olfaktorische Epithel ist dank Stamm- und Vorläuferzellen innerhalb der Basalzellpopulation, die mit einer erhöhten Mitoserate und Regeneration von Epithelzellkomponenten auf Verletzungen oder neuronalen Verlust reagieren, zu lebenslanger Regeneration befähigt. Nichtsdestotrotz ist eine Beeinträchtigung des Geruchssinns im Alter und bei Demenzerkrankungen häufig. Etwa 80 % der über 80-jährigen und etwa 85 % der Patienten mit Alzheimer-Demenz im Frühstadium weisen eine Geruchsstörung auf. Diese ist mit einer Reduktion der allgemeinen Lebensqualität sowie gesteigerter Mortalität und psychischen Erkrankungen wie Depression und Angststörungen assoziiert. Veränderungen des histologischen Aufbaus der zugrunde liegenden anatomischen Strukturen sind anzunehmen und vorrangig für das olfaktorische Epithel (OE) weniger den olfaktorischen Bulbus (OB) beschrieben. Das Wissen über den Aufbau des menschlichen Geruchssystems und seine Veränderungen im Alter beruht jedoch auf Ergebnissen weniger deskriptiver Studien menschlicher Gewebeproben und überwiegend auf Erkenntnissen aus dem Modelltier Maus. Wenngleich murine Studien maßgeblich zu einem besseren Verständnis des Geruchssystems beigetragen haben, weist die Maus als Modelltier deutliche strukturelle Unterschiede zum Menschen auf. Detaillierte quantitative Analysen des menschlichen Geruchssystems fehlen weitestgehend. Das Ziel dieser Arbeit war es, das menschliche Geruchssystem durch eine umfangreiche qualitative und quantitative Analyse menschlicher Autopsiepräparate des olfaktorischen Epithels (OE) und olfaktorischen Bulbus (OB) zu charakterisieren und histopathologische Veränderungen über die Lebensspanne und bei Demenzerkrankungen zu beschreiben.

Extrazelulläre Purine und Pyrimidine sind wichtige Signalmoleküle, die über membranständige Rezeptoren, so genannte purinerge Rezeptoren ihre biologischen Effekte vermitteln. In der vorliegenden Arbeit wurden ATP-induzierte Antworten in den Stützzellen des olfaktorischen Epithels mit Hilfe der Calcium-Imaging-Technik charakterisiert.Die Applikation von ATP induzierte Zunahmen der intrazellulären Kalziumkonzentration ([Ca2+]i) sowohl in Anwesenheit, als auch in Abwesenheit von extrazellulärem Kalzium. Anders bei Anwendung von CPA, einem spezifischen Hemmstoff der Ca2+-ATPase des sarkoplasmatischen bzw. endoplasmatischen Retikulums. In diesen Versuchen wurden die ATP-induzierten [Ca2+]i-Zunahmen komplett aufgehoben. Das zeigt, dass die ATP-induzierten [Ca2+]i-Zunahmen in Stützzellen größtenteils, wenn nicht vollständig, durch die Aktivierung von G-Protein gekoppelten P2Y-Rezeptoren ausgelöst werden. Die ermittelte Wirkpotenz purinerger Agonisten war UTP>ATP>ATPγS. Die ATP-induzierten [Ca2+]i-Zunahmen konnten durch die purinergen Antagonisten PPADS und RB2 reduziert werden. Die hemmende Wirkung des purinergen Antagonisten Suramin blieb aus. Zusammen weisen die oben genannten Ergebnisse dieser Arbeit darauf hin, dass extrazelluläre Nukleotide die Stützzellen des olfaktorischen Epithels über P2Y2 / P2Y4-artige Rezeptoren aktivieren. Zusätzlich zeigten die Versuche mit dem Ektonukleotidase-Hemmstoff ARL 67156, dass im olfaktorischen Epithel von larvalen Xenopus laevis eine hohe Ektonukleotidasenaktivität herrscht.