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Das Jacobson Organ Jacobsonsche Organ oder Vomeronasale Organ lat Organum vomeronasale ist ein bei vielen Wirbeltieren ausgebildetes Geruchsorgan das wie die Riechschleimhaut dem olfaktorischen System zugeordnet wird 1 Das Organ ist nach dem danischen Chirurgen Ludwig Levin Jacobson 1783 1843 benannt der das erstmals von Frederik Ruysch bei Schlangen beschriebene Organ 1809 wiederentdeckte Sagittalschnitt 1 Paraseptalknorpel Cartilago paraseptalis 2 Offnung zum Jacobsonschen Organ in welcher eine Sonde vorgeschoben wurde 3 Tuberculum septi nasi 4 Ductus nasopalatinus Stensonscher Gang 5 Mundung der Keilbeinhohle Sinus sphenoidalis im Recessus sphenoethmoidalis 6 Sinus frontalis Lagebeziehung des Vomeronasalen Organs Jacobson bei einem etwa 3 cm grossen menschlichen Embryo Schematische Darstellung von Nasen und Mundhohle bei einem Schnitt in der Frontalebene Das Jacobsonsche Organ ist hier als zweiseitige Anlage in der Nasenscheidewand neben dem Septumknorpel Cartilago septi nasi blau angegeben unterhalb liegt beidseits je ein paraseptaler Knorpelstreifen Cartilago vomeronasalis ebenfalls blau Der Geruchssinn ist nicht nur wichtig um Nahrungsquellen zu vermuten aufzufinden zu prufen und wieder finden zu konnen Gefahrenquellen zu wittern und Territorialmarkierungen zu bemerken sondern auch um Individuen zu unterscheiden ihre Zugehorigkeit zu erkennen und bei der Suche eines Sexualpartners zu helfen 2 Wirbeltiere besitzen in der Nasenhohle neben der Regio olfactoria meist ein fur diese spezifische Geruchs oder Pheromonwahrnehmung unterschiedlich entwickeltes Vomeronasales Organ VNO Schema des Jacobson Organ bei einem Reptil Inhaltsverzeichnis 1 Morphologie 2 Feinbau und Funktion 3 Bedeutung 3 1 Bedeutung am Beispiel der Hausmaus 4 Geschichte 5 Literatur 6 Weblinks 7 EinzelnachweiseMorphologie BearbeitenDas Vomeronasale oder Jacobson Organ besteht bei Saugetieren aus winzigen Einbuchtungen Durchmesser zwischen 0 2 und 2 Millimeter auf beiden Seiten der Nasenscheidewand Septum nasi etwa gegenuber der unteren Nasenmuschel Concha nasalis inferior und liegt unterhalb des Nasenseptum Knorpels Cartilago septi nasi wie oberhalb des angrenzenden Pflugscharbeins Vomer 3 Uber eine genaue Untersuchung der histologischen Ultrastruktur des Jacobson Organs berichteten David Taylor Moran Bruce W Jafek und J Carter Rowley 1991 4 nbsp Mundhohle einer Hauskatze Felis silvestris catus Der Zugang zum Jacobson Organ Ductus incisivus ist als kleine Papille Papilla incisiva hinter den Schneidezahnen sichtbar Diese schlauchartigen Einbuchtungen werden von der Atemluft gemeinhin nicht erreicht Seitlich ihrer Offnungen befindet sich im Kontaktbereich zum Jacobsonschen Knorpel Paraseptalknorpel Cartilago paraseptalis ein schwellkorperartiges Venengeflecht gelegentlich mit Muskelzellen sodass durch Gefasserweiterung bzw verengung der flussige Schleim auf der Nasenschleimhaut samt darin geloster Molekule aus den Epithelschlauchen gedruckt beziehungsweise in das Lumen gesaugt werden kann Sensorisch innerviert wird das Organ bei niederen Fischen durch einen eigenen Nerv den paarigen Nervus terminalis der sich schon bei den Storen dem Geruchsnerven N olfactorius eng angeschlossen hat 5 Es scheint sich um eine entwicklungsgeschichtlich alte Anlage zu handeln die dem Auffinden eines Geschlechtspartners bzw der Befruchtung der Eier Rogen dient evolviert aus den Riechgruben von Fischen 6 nbsp Flehmen eines Tapirs Tapirus indicus Zum Jacobson oder Vomeronasalen Organ VNO gehoren neben dem Ductus vomeronasalis VND auch assoziierte Drusen und spezielle Blutgefasse bei Feloidea ein Rete mirabile arteria maxillaris 7 die als Venae vomeronasales durch An und Abschwellen einen Pumpmechanismus betreiben konnen sowie ein besonderer Nerv Der Ductus vomeronasalis ist eine nur millimeterweite Vertiefung in der Septumschleimhaut des vorderen Septumdrittels ausgestattet mit Rezeptorzellen deren Axone sich dann zum Nervus vomeronasalis vereinen und so zum Bulbus olfactorius accessorius des Riechhirns ziehen 8 Beim Menschen soll das Organ zwar im fetalen Stadium entstehen sich aber noch vor der Geburt zuruckbilden Ein Vomeronasalnerv ist in histologischen Untersuchungen bis zum achten Embryonalmonat nachweisbar danach nicht mehr Der Nachweis eines Ductus vomeronasalis beim erwachsenen Menschen schwankt nach den Literaturangaben zwischen 25 und 100 Prozent 8 Man fuhrt dies auf die verschiedenartigen Bedingungen und Techniken beim Nachweis dieser anatomischen Struktur zuruck anteriore Rhinoskopie oder endoskopischen Techniken Schwellungszustand der nasalen Schleimhaut Fehlinterpretationen und Verwechselungen mit andersartigen morphologischen Strukturen wie etwa dem Ductus nasopalatinus 9 aber auch die interindividuell deutlich verschiedene Grosse eines Ductus vomeronasalis Als ein Rest des Organon vomeronasale ist beim Menschen der Knorpelstreifen Cartilago vomeronasalis aufzufassen Er liegt hinter der Spina nasalis anterior dem vorderen Nasendornfortsatz der tastbar ist wenn man mit dem Finger vom Symmetriepunkt der Oberlippe aus uber das Philtrum nach oben fahrt Die Funktion eines Jacobson Organs beim Menschen ist in Fachkreisen umstritten 10 Bei den meisten Saugetieren besteht uber den Ductus incisivus ein paarig angelegter schrag vertikaler rostroventral orientierter Verbindungsgang zwischen der Mund und Nasenhohle ein Zugang von Nasen und Mundhohle zum Jacobson Organ Er wird auch als Stensonscher Gang siehe Niels Stensen der Ductus nasopalatinus bezeichnet und ist bei vielen Wirbeltieren eine vorhandene Passage Sie ermoglicht eine Verbindung zwischen den harten Gaumen Mundhohle und der Nasenhohle Hierdurch konnen olfaktorische Stimulantien das vomeronasale Organ erreichen Beim Menschen obliteriert dieser Gang im Allgemeinen dennoch sind Falle eines persistierenden Ductus nasopalatinus beschrieben 11 Feinbau und Funktion BearbeitenDas Vomeronasalorgan VNO ist ein chemorezeptives Organ das in eine Knorpelkapsel eingebettet ist und von einem olfaktorischen Epithel bedeckt wird in dem die Endigungen seiner Sinneszellen liegen Die Sinneszellen des Vomeronasalen Organs sind wie die der Regio olfactoria zugleich Nervenzellen primare Sinneszellen und bilden auf Erregungen hin Aktionspotentiale nbsp Schematische Darstellung der sieben membrandurchspannenden Anteile eines G Protein gekoppelten Rezeptors ahnlich den beschriebenen V1R und V2R Rezeptoren Vomeronasale Neuronen tragen in ihrer Membran zwei unterschiedliche Haupttypen von Rezeptoren die wie auch die ubrigen Geruchsrezeptoren zur Gruppe der siebenfach membrandurchspannenden heptahelikalen Rezeptoren gehoren die an G Proteine gekoppelt sind G Protein gekoppelter Rezeptor Doch sind die beiden Familien der Vomeronasalorgan Rezeptoren V R sowohl im molekularen Feinbau als auch hinsichtlich der Signaltransduktions Komponenten von den ublichen olfaktorisch sensorischen Neuronen OSN verschieden 12 Wahrend V2 Rezeptoren V2R bei vielen Saugetieren an das G Protein Gao gekoppelt sind 13 koppeln V1 Rezeptoren V1R 14 die auf Pheromone ansprechen 15 an das G Protein Gai2 16 17 Auch im menschlichen Genom konnte ein Vomeronasal Rezeptor Gen nachgewiesen werden fur einen V1 Rezeptor der im olfaktorischen Epithel exprimiert wird 18 Die Rezeptorzellen des Vomeronasalorgans leiten ihre Signale bei den meisten Saugetieren zum Bulbus olfactorius accessorius Von dort bestehen Verbindungen zu medialen Anteilen der Amygdala 19 genauer ihrer Pars corticomedialis Nucleus corticalis und daruber hinaus zu weiteren Kerngebieten des limbischen Systems sowie zum Hypothalamus 20 Dieser Bulbus olfactorius accessorius liegt als zusatzlicher eigenstandiger neuronaler Komplex meist posterior dorsal hinten oben dem eigentlichen Bulbus olfactorius auf Der Bulbus olfactorius accessorius ist laminar aufgebaut und besteht aus funf Nervenzellschichten 1 der vomeronasalen Nervenzellschicht 2 der glomerularen Schicht GL 3 der Mitralzellschicht 4 der Schicht des Tractus olfactorius lateralis LOT und 5 der Kornerzellschicht 21 22 23 Bedeutung BearbeitenOlfaktorische Sinneszellen sind Neuronen die mittels besonderer Geruchsrezeptoren spezifische Reize aufnehmen und eine Erregung uber ihre Neuriten weiterleiten an Neuronen im Riechkolben Bulbus olfactorius bzw Bulbus olfactorius accessorius Deren Signale werden dann an andere Regionen des Gehirns weitergegeben wo eine weitere Integration erfolgen kann Im Unterschied zu den Rezeptorzellen der olfaktorisch sensorischen Neuronen im Geruchsepithel der Regio olfactoria sind die des Vomeronasalorgans nicht mit Cilien besetzt 24 Auch unterscheiden sich die im Geruchsepithel von ersten olfaktorisch sensorischen Neuronen OSN exprimierten olfaktorischen Rezeptoren OR deutlich von jenen zwei Rezeptoren Grundtypen V1R und V2R des Vomeronasalorgans in verschiedenen Wirbeltieren 25 nbsp Ano Genital Kontrolle zwischen Hunden Canidae source source source source source source Ein mannlicher Lowe Panthera leo markiert sein RevierDie olfaktorischen Rezeptoren der ublichen Riechschleimhaut im Nasendach dienen primar der Wahrnehmung von Geruchen Odorantien aus der Umgebung die beispielsweise auf Nahrungsquellen Gefahren Brandgeruch oder Fressfeinde hinweisen konnen wobei manche Geruchsstoffe auch mittels des N trigeminus detektiert werden Das Vomeronasalorgan hingegen ist vornehmlich zustandig fur solche Geruchssignale mit denen Tiere innerartlich kommunizieren So kann ein Individuum uber Pheromone oder andere spezifische Odorantien einem anderen Individuum derselben Spezies beispielsweise seine reproduktive Situation oder seine hierarchische Position signalisieren 26 Im Unterschied zu olfaktorisch sensorischen Neuronen im ublichen Riechepithel adaptieren die Riechzellen des VNO kaum mit anderen Worten sie behalten ihre Empfindlichkeit fur die Odorantien auch unter Exposition 27 Ferner konvergieren die etwa 250 verschiedenen Untertypen von Riechzellen des VNO nicht jeweils auf eine neuronale Schnittstelle sondern sie verteilen sich auf etwa zehn bis dreissig neuronale Komplexe der Glomeruli olfactorii im Bulbus olfactorius accessorius Hier kann daher eine Mitralzelle auch von mehreren Rezeptortypen her erregt werden Die Herkunft der Pheromone liegt bei Saugetieren meist in sogenannten apokrinen Schweissdrusen Glandulae sudoriferae apocrinae Diese Duftdrusen befinden sich vor allem in bestimmten Hautgebieten so den Achselhohlen bzw den Achselhaaren den Brustwarzen Glandulae areolares der Perianal und der Genitalregion etwa Kopuline 28 29 30 und weniger dicht auch im Gesicht auf dem Skalp und dem Abdomen Apokrine Schweissdrusen munden im Unterschied zu ekkrinen je in einen Haarfollikel Beide werden durch den Sympathikus innerviert jedoch nicht uber die gleichen Botenstoffe so verfugen die ekkrinen Schweissdrusen uber cholinerge und die apokrinen uber adrenerge Rezeptoren 31 Die Sinneszellen des Jacobson Organs sind auf die olfaktorische Wahrnehmung bestimmter Stoffe spezialisiert bei Saugetieren vor allem auf Pheromone 32 Vermutlich wirken auch Metaboliten von Sexualhormonen als Pheromone etwa das 16 Androsteron oder dessen alkoholisches Derivat Androsterol bzw sein Keton Androstenon die auch durch mikrobielle Umsetzungen entstehen konnen Uber solche Abbauprodukte konnten Sexualhormone dann auch via umgebendem Medium wiederum Einfluss haben auf unterschiedliche hypothalamisch hypophysar gonadisch regulierte Prozesse Verschiedene Untersuchungen legen fur die Wahrnehmung von Geruchen im Zusammenhang mit der Partnerwahl eine Wechselwirkung zwischen dem jeweiligen Korpergeruch dem eigenen MHC Komplex und genetischen Variationen im Immunsystem nahe Genetisches Matching 33 34 35 Fur besonders intensive Geruchswahrnehmungen uber das Vomeronasale Organ haben manche Tiere besondere Bewegungsmuster ausgebildet Bei vielen Saugern ist so das Flehmen zu beobachten 36 Zungeln wird das Vorstrecken der zwiespaltigen Zunge bei Schlangen und vielen Echsen genannt die dadurch Geruchsstoffe aufnehmen und sie diesem Organ seitendifferent prasentieren Die Wirbeltierpheromone lassen sich je nach der Auswirkung die sie uber das Jacobson Organ entwickeln in unterschiedliche Klassen unterteilen so als Sexuallockstoffe 37 Aggregationspheromone Dispersionspheromone Alarmpheromone Spurpheromone Territoriale Markierungspheromone Brunftstimulierende Pheromone Kastenerkennungsstoffe 38 Bedeutung am Beispiel der Hausmaus Bearbeiten Bei Untersuchungen an Labormausen Mus musculus sind hinsichtlich der Wirkungen von Pheromonen folgende charakteristische Reaktionen nachweisbar 39 Lee Boot Effekt Die menstruellen Zyklen von Mauseweibchen die in Abwesenheit von mannlichen Tieren gehalten wurden werden verlangsamt und schliesslich vollig aufgehoben 40 Whitten Effekt Die Menstruationszyklen der weiblichen Mause werden neu gestartet und synchronisieren wenn die weiblichen Tiere anschliessend mit mannlichen Mausen gehalten werden 41 Vandenbergh Effekt Weibliche Tiere zeigen eine fruher einsetzende Geschlechtsreife wenn diese mit mannlichen Tieren zusammenleben 42 Bruce Effekt Wenn eine trachtige Maus mit einem paarungsbereiten Mauserich gehalten wird kann es zu einer Unterbrechung der Schwangerschaft kommen 43 Diese Wechselwirkungen werden durch eine Reihe von fluchtigen Substanzen hervorgerufen die in Korperflussigkeiten von Mausen insbesondere im Mause Urin gefunden wurden 44 Mannliche Mause oder Nagetiere im Allgemeinen benotigen ein funktionsfahiges Vomeronasalorgan VNO um einem weiblichen Tier ein effizientes Balzverhalten gegenuber zu bringen aber auch um Konkurrenten aggressiv entgegenzutreten Bei den Nagetier Weibchen wiederum fordert das Vomeronasalorgan VNO in Gegenwart des Mannchens die Brunft und die oben beschriebenen Effekte Geschichte BearbeitenIm Jahre 1703 entdeckte Frederik Ruysch an einem verwundeten Soldaten bei der Versorgung seiner Gesichtsverletzung den Ductus vomeronasalis Erstmals beschrieb der danische Anatom Ludwig Levin Jacobson im Jahre 1811 diese anatomische Struktur 45 Georges Cuvier veroffentlichte ebenfalls fast zeitgleich eine Arbeit 46 uber dieses Organ Zu erwahnen ist dass Ludwig Levin Jacobson ein Schuler von Cuvier war Im Jahre 1877 wurde von Albert von Kolliker aus Wurzburg eine Monographie mit dem Titel Ueber die Jacobsons schen Organe des Menschen veroffentlicht Von Kolliker war der Erste der sich um den Nachweis fur das Vorhandensein des Vomeronasalorgans beim Menschen bemuhte und er konnte diesen Beweis histologisch sowohl bei menschlichen Embryonen als auch in adulten Individuen erbringen Der Begriff Pheromon wurde im Jahre 1950 fur eine abgesonderte Substanz eingefuhrt die eine spezifische Reaktion uber das olfaktorische System in einem anderen Tier hervorruft 47 Literatur BearbeitenM Atzmuller K Grammer Biologie des Geruchs Die Bedeutung von Pheromonen fur Verhalten und Reproduktion In Speculum 18 Jhrg 1 2000 PDF 492 kB M Atzmuller K Grammer Hrsg Biologie des Geruchs Die Bedeutung von Pheromonen fur Verhalten 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