Gesundheit: Schnüffeln wie die Hunde

Hunde nehmen Gerüche etwa eine Million Mal besser wahr als der Mensch. Was sie zu derart virtuosen Riechleistungen befähigt, ist nicht nur der Umstand, dass ihre Nase mit bis zu 40 Mal mehr Riechzellen bestückt ist als die des Menschen. Hinzu kommt, dass sie bis zu 300 Mal in der Minute einatmen, damit kein Molekül ihren Riechzellen entgeht.

Daher werden für die medizinische Diagnostik neuerdings auch Hunde eingesetzt. So haben britische Mediziner vom Amersham Hospital in Buckinghamshire sieben Hunden verschiedener Rassen beigebracht, den Urin an Blasenkrebs Erkrankter von dem Gesunder zu unterscheiden. Im Abschlusstest wurden den Tieren 54 Urinproben vorgelegt, von denen sie rund 40 Prozent korrekt einordneten.

In einer Klinik im kalifornischen Marin County wurden drei Labradors und zwei portugiesische Wasserhunde darauf trainiert, im Atem von Patienten Symptome von Lungen- und Brustkrebs ausfindig zu machen. In abschließenden Schnüffeltests stellten die Spürhunde in 90 Prozent aller Fälle die richtige Diagnose. Lungentumoren erkannten sie sogar mit 99-prozentiger Sicherheit. Erstaunlicherweise hatten die Hunde nicht die geringsten Schwierigkeiten, Krebs im Frühstadium zu entdecken. Es spielte auch keine Rolle, was die Krebspatienten zuletzt gegessen hatten und ob sie Raucher oder Nichtraucher waren.

Am Vorbild der Atemschnüffler orientieren sich seit einigen Monaten Wissenschaftler der Universität Dortmund. Denn obwohl Hunde hervorragende Krebsdiagnostiker sind – schon aus hygienischen Gründen möchte man sie aus Kliniken und Praxisräumen lieber fernhalten. Die Mediziner der Lungenklinik im nordrhein-westfälischen Hemer entwickeln „elektronische Nasen“, die die chemische Zusammensetzung der Atemluft präzise analysieren können. Dabei handelt es sich um spezielle Spektrometer, also optische Messgeräte.

Mit diesen Spektrometern sollen Lungenleiden frühzeitig erkannt werden können. Grundlage ist die „Ionenmobilitätsspektrometrie“, mit der in der Luft enthaltene organische Bestandteile identifiziert werden können.

Damit besteht die Möglichkeit, allein aus dem Atem von Patienten Erkenntnisse über Lungenerkrankungen zu erhalten. Die Mediziner arbeiten dabei mit Statistikern der Universität Dortmund und Forschern des „Isas“ (Institute for Analytical Sciences), das zur Leibniz-Gemeinschaft gehört, zusammen.

Das Team geht davon aus, dass sich jede Krankheit in der ausgeatmeten Luft in Form charakteristischer chemischer Verbindungen niederschlägt. „Auch sexuelle Aktivität hinterlässt Spuren im Atem, ebenso wie die Zahncreme oder das letzte Bier von gestern Abend“, erklärt der Isas-Physiker Jörg Ingo Baumbach. „Alle Stoffwechselvorgänge gemeinsam erzeugen Muster aus Molekülen im Atem; wir wollen herausfinden, ob es charakteristische Muster für Lungenerkrankungen gibt.“

Gegenwärtig steckt das Spektrometer noch in der Lernphase. Es identifiziert zwar eine Reihe ungewöhnlicher Muster, tut sich aber noch schwer damit, sie zu lesen. Doch in nicht allzu ferner Zukunft, so prophezeit der Hemeraner Lungenarzt Michael Westhoff, könnte es zur medizinischen Standardausrüstung gehören.