MRT-Untersuchungen von Geruchs- und Reizstoffwirkungen: Multimodale Objektivierung der Prädiktion von Reizstoffwirkungen bei Reizsensitiven im Alltag und deren möglicher Einfluss auf Unfallrisiken und die Arbeitsleistung

Status:

abgeschlossen 03/2024

Zielsetzung:

Ein zentrales Thema bei der aktuellen Diskussion über die Festlegung von Grenzwerten für Stoffe mit lokalen Effekten ist die Berücksichtigung suszeptibler Personengruppen durch die Anwendung entsprechender Extrapolationsfaktoren. Kritisch ist in diesem Zusammenhang die steigende Anzahl Erwerbstätiger mit einer chronischen Erkrankung, die unter Umständen mit einer verstärkten Geruchs- und Reizsensitivität einhergeht. Intensive Gerüche am Arbeitsplatz stellen für diese Personengruppe möglicherweise ein Sicherheitsrisiko dar, da sie sich von der Arbeitsaufgabe ablenken lassen (Distraktionseffekt), was in der Folge zu Unfällen führen kann. Das Forschungsprojekt hatte zum Ziel, Biomarker zur Identifikation und Charakterisierung von suszeptiblen Personengruppen gegenüber Geruchs- und Reizstoffwirkungen am Beispiel von Migränebetroffenen zu untersuchen. Zusätzlich wurde gesunde Personen mit einer starken Reaktion der Atemwege auf Capsaicin untersucht, um die Forschungshypothesen an einer Gruppen nicht chronisch Kranker zu evaluieren.

Aktivitäten/Methoden:

Zur Erreichung der Ziele wurden bildgebende Verfahren und neue Untersuchungsmethoden eingesetzt. Dazu gehörten strukturelle und funktionale MRT-Aufnahmen, um die Aktivität und die Konnektivität bestimmter Hirnareale zu untersuchen. GABA- und PRESS-Spektroskopie kamen zum Einsatz, um Neurotransmitterkonzentrationen zu messen, während die Quantitative Sensorische Testung (QST) dazu diente, die sensorische Empfindlichkeit zu evaluieren. Mit der Confokalen Corneamikroskopie (CCM) wurden die Nervenfasern in der Cornea untersucht und n-back Aufgaben mit unterschiedlichen Schwierigkeitsstufen wurden genutzt, um den Distraktionseffekt eines Nocebo-Geruchs auf das Arbeitsgedächtnis zu untersuchen.

Ergebnisse:

Die Studie zeigte mehrere signifikante Unterschiede zwischen Migränebetroffenen und Kontrollpersonen. Migränebetroffene wiesen eine erhöhte Verzweigungsdichte der Schmerzfasern in der Cornea auf, was auf eine erhöhte Schmerzempfindlichkeit hindeutet. Zudem wurde eine geringere GABA-Konzentration in der Insula festgestellt, was auf eine verringerte Hemmung neuronaler Aktivitäten schließen lässt. Diese neurobiologischen Veränderungen führten zu einer erhöhten neuronalen Konnektivität im Gehirn, insbesondere in Netzwerken, die für die Verarbeitung von Schmerzen und sensorischen Reizen verantwortlich sind. Unter Nocebo-Stimulation klagten Migränebetroffene über einer starke Beeinträchtigung ihres Wohlbefindens. Außerdem zeigte sich bei ihnen eine stärkere Ablenkbarkeit auf neuronaler Ebene, jedoch keine signifikante Beeinträchtigung der kognitiven Leistungsfähigkeit auf der Verhaltensebene. Eine in ähnlicher Weise erhöhte Empfindlichkeit für Geruchs- und Reizstoffe ist auch bei anderen häufigen chronischen Erkrankungen zu erwarten, wie z. B. bei Asthma oder anderen Atemwegserkrankungen.

In der Capsaicin-Gruppe zeigte sich eine erhöhte Schmerzempfindlichkeit, die jedoch nicht konsistent mit den anderen Biomarkern korrelierte. Die postulierte erhöhte Empfindlichkeit gegenüber Geruch-und Reizstoffen konnte in dieser Gruppe der nicht chronisch Kranken nicht bestätigt werden.

Stand: