Simultane spektrofluorimetrische Bestimmung nasaler zyklischer Nukleotide als biochemische Marker bei post-COVID-19 Riechstörung mittels supramolekular-verbesserter Derivativspektroskopie

Warum Geruchsverlust nach einer Erkrankung wichtig ist

Viele Menschen, die sich von COVID-19 erholten, waren überrascht, dass ihr Geruchssinn nicht zurückkehrte oder nur sehr langsam wiederkam. Über das Verderben von Lebensmitteln und Kaffee hinaus kann der Verlust des Geruchs den Geschmack von Mahlzeiten abflachen, die Sicherheit reduzieren, indem Gaslecks oder Rauch nicht erkannt werden, und das emotionale Wohlbefinden beeinträchtigen. Diese Studie untersucht im Inneren der Nase winzige chemische Botenstoffe, um zu sehen, wie sich ihre Werte bei Menschen mit anhaltendem Geruchsverlust nach COVID-19 ändern, und stellt einen neuen, praxisnahen Test zu ihrer Messung vor.

Winzige Botenstoffe hinter unserem Geruchssinn

Unsere Nasen sind mit speziellen Nervenzellen ausgekleidet, die flüchtige Chemikalien in elektrische Signale für das Gehirn umwandeln. Dafür sind die Zellen auf zwei kleine Moleküle angewiesen, sogenannte zyklische Nukleotide, die wie Ein-Aus-Schalter im Signalweg fungieren. Wenn ein Geruch die Nase erreicht, steigen diese Botenstoffe kurzzeitig in den Zellen an und helfen, Kanäle zu öffnen, die den Fluss geladener Teilchen erlauben und einen Nervenimpuls auslösen. Frühere Arbeiten legten nahe, dass gestörte Spiegel dieser Botenstoffe mit Riechproblemen zusammenhängen könnten, doch sie in echten Nasensekreten präzise zu messen, war schwierig.

Eine neue Methode, um schwache chemische Signale zu lesen

Gängige Labortests für diese nasalen Botenstoffe leiden entweder unter Störungen durch andere Substanzen im Schleim oder erfordern teure, hochspezialisierte Instrumente. In dieser Arbeit entwarfen die Forscher einen anderen Ansatz, der auf Licht basiert. Sie nutzten ein ringförmiges Wirtsmolekül, das die Botenstoffe umschließen kann und sie unter Ultraviolettlicht stärker zum Leuchten bringt. Durch sorgfältiges Abtasten, wie dieses Leuchten mit der Wellenlänge variiert, und anschließende Anwendung eines mathematischen Schritts zur Schärfung überlappender Signale, schufen sie eine Methode, die die beiden Botenstoffe klar trennen und sehr geringe Mengen jedes einzelnen in einem einzigen Durchlauf messen kann.

Nasensekret in ablesbare Zahlen verwandeln

Um die Methode praktisch umzusetzen, mischte das Team zunächst bekannte Mengen der beiden Botenstoffe in Proben gepoolter Nasensekrete. Dann entfernten sie Proteine, fügten das Wirtsmolekül und eine Pufferlösung hinzu und zeichneten die Lichtsignale auf. Die Antwort war über einen weiten Konzentrationsbereich gut proportional, mit sehr niedrigen Nachweisgrenzen, was bedeutet, dass die Methode winzige Spuren erfassen konnte. Tests zu wiederholten Messungen, kleinen Änderungen der Lösungskonditionen und dem Vorhandensein häufiger nasaler Komponenten wie Albumin und Salz zeigten alle, dass die Methode genau und stabil blieb. Das deutet darauf hin, dass sie robust genug ist, um an realen klinischen Proben eingesetzt zu werden.

Vergleich von Menschen mit und ohne Geruchsverlust

Die Forscher untersuchten dann Nasensekrete einer kleinen Gruppe von Freiwilligen. Eine Gruppe hatte einen normalen Geruchssinn, bestätigt durch einen standardisierten Schnüffeltest, während die andere einen vollständigen Geruchsverlust hatte, der mindestens sechs Monate nach einer COVID-19-Infektion anhielt. Mit ihrer lichtbasierten Methode fand das Team, dass beide Botenstoffe in der Patientengruppe deutlich niedriger waren als bei gesunden Personen. Je niedriger die Spiegel, desto schlechter die Ergebnisse im Schnüffeltest. Statistische Analysen zeigten, dass die Messung dieser Chemikalien Patienten mit hoher Genauigkeit von gesunden Freiwilligen unterscheiden konnte, was darauf hindeutet, dass sie einen klaren biochemischen Fingerabdruck des postviralen Geruchsverlusts bilden.

Was das für Patientinnen, Patienten und Kliniken bedeutet

Die Studie schlussfolgert, dass anhaltender Geruchsverlust nach COVID-19 stark mit verminderten Spiegeln wichtiger Signalbotenstoffe in Nasensekreten verbunden ist. Sie zeigt auch, dass diese Moleküle empfindlich und kosteneffektiv mit einer relativ einfachen lichtbasierten Ausstattung und nicht mit komplexen Hochleistungsgeräten gemessen werden können. Während größere und längerfristige Studien noch erforderlich sind, weist diese Arbeit auf praktikable Labortests hin, die eines Tages Ärzten helfen könnten, geruchsbezogene Störungen zu verfolgen, die Genesung zu überwachen und besser zu verstehen, wie Infektionen unseren Geruchssinn auf molekularer Ebene stören.

Zitation: Alsobky, M.E., Younes, A., Al kamaly, O. et al. Simultaneous spectrofluorimetric determination of nasal cyclic nucleotides as biochemical markers in post-COVID-19 olfactory dysfunction using supramolecular-enhanced derivative spectroscopy. Sci Rep 16, 16010 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-54824-2

Schlüsselwörter: Geruchsverlust, COVID-19, nasale Biomarker, zyklische Nukleotide, Riechstörung