Duftstoffe

Duftstoffe und BChE Mangel

Viele Menschen mit BChE Mangel haben Probleme mit Duftstoffen, Aromastoffen, Wasch- und Reinigungsmitteln, Klebstoffen (Lösungsmittel). Sie reagieren mit Übelkeit, Kopfschmerzen, Atemproblemen und mehr (siehe Symptome). Duftstoffe sind nach Nickel die zweithäufigste Ursache von Kontaktallergien.

Das Beratungskomitee der EU (SCCNFP) hat 26 Duftstoffe als besonders häufig Allergie auslösend eingestuft wie zum Beispiel Zimt, Eugenol, Geraniol, Linalool oder Citronellol. Diese sind laut Kosmetikverordnung auf kosmetischen Produkten anzugeben, falls die festgelegte Konzentration überschritten wird. Hersteller bleiben bewusst unterhalb der Deklarationspflicht oder ersetzen die Substanzen durch andere. Somit müssen die tatsächlichen Inhaltsstoffe nicht komplett angegeben werden.

Die meisten Menschen gewöhnen sich an bestimmte Düfte, andere wiederum nehmen Gerüche mit der Zeit noch intensiver wahr und fühlen sich krank.

Ich reagiere auf Duftstoffe und meide deshalb Seifen in öffentlichen Toiletten, fremde Desinfektionsmittel, mach in Läden einen großen Bogen um die Duft- oder Putzabteilung, weiche Menschen mit zu viel Deo aus, weil ich auf Seife Urtikaria bekomme, mit Kopfschmerzen reagiere und mir meine Stimme wegbleibt. Obwohl ich keine nachgewiesenen Allergien auf Duftstoffe (per Epikutantest) habe.

Unverträglichkeiten von Duftstoffen können verschiedene Ursachen haben, die ich versuche hier zu beschreiben.

Düfte und Aromastoffe

Duftstoffe sind in der Natur weit verbreitet, Pflanzen sondern Düfte ab um Insekten anzulocken, Tiere sondern Pheromone aus um miteinander zu kommunizieren, wir Menschen sondern ebenfalls Düfte aus. Aber auch in vielen Nahrungsmitteln und fast allen Früchten sind Düfte vorhanden. Diese Düfte sind Carbonsäureester/Carboxylester und verantwortlich für die fruchtigen Aromen. Carboxylester sind in ihrer reinen Form stark ätzend und toxisch wie zum Beispiel Citronensäure, Weinsäure oder Oxalsäure. 59,60

Ester sind flüchtige Stoffe, die aufgrund ihrer geringen Dichte leicht in unsere Nase gelangen.

Ester umgeben uns überall
Cholinesterase
BChE
Ester umgeben uns überall @mycholinesterase via Canva

Die Salze oder Ester der Carboxylsäure (Carboxylate, Carbonsäure) werden von den Enzymen der Carboxylesterasen verarbeitet bzw. löslich gemacht um diese ausscheiden zu können.

Bienen geben Duftstoffe ab, Cholinesterase
Biene geben Pheromone ab um mit anderen zu kommunizieren (free via Canva)

Carbonsäureester in Aromastoffe

In der Industrie haben Carbonsäureester eine große Bedeutung, es gibt natürliche und künstlich erzeugte Aromastoffe. Neben natürlichen Carbonsäureester werden in der Industrie wie zum Beispiel in Polyester (PET Getränkeflaschen, Kleidung), Lösungsmittel in Klebstoffen oder Acetylsalicylsäure in Kopfschmerztabletten oder in Konservierungsmitteln von Lebensmitteln verwendet, Ameisensäurethylester oder Propionsäureethylester wird als Rumaroma verwendet, Buttersäuremethylester hat das Aroma von Ananas, Essigsäurepropylester schmeckt nach Birne. Carbonsäuren werden auch als Konservierungsmittel eingesetzt.

Bei der Herstellung von Aromen für Nahrungsmittel werden oft Trägerstoffe wie Alkohol, Milchzucker und leider auch Stärke verwendet. Diese Stärke kann zum Beispiel aus Mais oder aber auch Kartoffeln hergestellt sein. Somit Vorsicht mit einem BChE Mangel mit Aromen.

Carbonsäuren in Konservierungsmittel

  • Ameisensäure E236 (Fischprodukte, Gemüseerzeugnisse, Obstprodukte)
  • Essigsäure E260 (Fischprodukte, Gemüseerzeugnisse)
  • Milchsäure E270 (Käse, Gemüseerzeugnisse, Sauerkraut wird in Milchsäure vergoren …)
  • Sorbinsäure E200 (Joghurt, Käse, Süßwaren, Backwaren, Wein, Fleischwaren, Fischprodukte, Gemüseerzeugnisse, Obstprodukte, alkoholfreie Getränke)
  • Propionsäure E280 (Käse, Backwaren)
  • Benzoesäure E210 (Joghurt, Käse, Süßwaren, Fleischwaren, Fischprodukte, Gemüseerzeugnisse, Obstprodukte, alkoholfreie Getränke)
  • Natriumbenzoat E211, Kaliumbenzoat E212, Calciumbenzoat E213 (kandierte Früchte, zuckerreduzierte Marmeladen, Saucen, eingelegtes Gemüse)
  • Parabene Ethyl-p-hydroxybenzoat (PHP Ester) E 214 schützen vor dem Verschimmeln. Parabene lösen relativ häufig Allergien aus. In Tierversuchen wirkten sie gefäßerweiternd und wurden sogar schon als Betäubungsmittel für Frösche vorgeschlagen. Ihre krampflösende Wirkung übertrifft die von Natriumbenzoat (E 211) um mehr als das Hundertfache. Toxikologisch ist E214 ungünstiger als Benzoesäure. Deshalb verloren die PHB-Ester E 216 und E 217 bereits ihre Zulassung. Parabene werden eingesetzt in
    • Kosmetika – Parabene (PHP-Ester) E 214 in Kosmetika werden östrogene Eigenschaften nachgewiesen und auch in Brusttumoren gefunden.
    • Farben und Beizen – Parabene (PHP-Ester) E214 verdunsten nach dem Streichen in der Raumluft und können eingeatmet werden.
    • Lebensmittel – nur noch selten verwendet und nur durch Zutaten wie Enzyme eingeschleppt.
  • PHB-Methylester E 218 Die Verwendung bezieht sich auf die Lebensmittelindustrie und die Kosmetikindustrie. Die konservierenden Wirkungen, welche unter anderem für die Lebensmittelindustrie genutzt werden kann in den folgenden Lebensmitteln eingesetzt werden:
    • Knabbereien
    • Getreide
    • Kartoffeln
    • Süßwaren
    • Fertigprodukte

BChE gehört zur Gruppe der Carboxylesterasen

Wie bereits unter BChE Mangel erwähnt, ist auch die Butyrylcholinesterase eine Carboxylesterase, die bestimmte Substrate abbaut. Carboxylesterasen selbst werden von den CES Genen hergestellt (CES1 Gen SNP rs2244613, CES2, CES7 …) kommen im Darm und in der Leber, aber nicht im Blutplasma vor. BChE wird vom BCHE Gen kodiert.

Carboxylesterasen wie BChE hydrolisieren auch ester- und amidgebundene Drogen wie Kokain und Heroin, aber auch langkettige Fettsäureester und Thioester. Die spezifische Funktion ist noch nicht bestimmt, es wird spekuliert, dass Carboxylesterasen eine Rolle im Fettstoffwechsel und/oder der Blut-Hirn-Schranken spielen können. Die beim Abbau entstehende Carboxylester wird dann im Phase II Metabolismus von Enzymen löslich gemacht.

Die Enzyme der Carboxylesterasen werden auch durch Gifte wie Organophosphate und weitere Cholinesterase Inhibitoren gehemmt.

Riechvorgang

Bereits von Geburt an riechen Säuglinge die Milch der Mutter, der Geruchssinn wird von Anbeginn mit der Nahrungssuche in Verbindung gebracht. Das Riechvermögen ist eng an Gefühle und Emotionen gekoppelt. Bestimmte Düfte bringen uns Erinnerungen zurück, wie der Duft von Keksen, der Duft des Parfums eines geliebten Menschen. Die Aussagen, wie ich kann dich gut riechen, oder mir stinkts kommen nicht von irgendwo.

Wir nehmen Gerüche über unsere Nase und den dort vorhandenen Riechzellen und Geruchsrezeptoren auf. Das Riechsystem besteht aus zwei voneinander unabhängigen Riechsystemen. Auch hier gibt es wie bei den Cholinesterasen ein Backup-System.

Im olfaktorischen System im oberen Bereich des Nasenbereichs liegen die Schleimhäute, die Riechzone wo Millionen von Duftstoffrezeptoren liegen. Hier werden Düfte aus der Atemluft und beim Essen aufgenommen.

Das trigeminal-nasale System wird durch den Drilings- oder Trigeminusnerv gebildet und nimmt nur grobe Geruchsreize auf, wie zum Beispiel Rauch, Menthol, Ammoniak oder Säuren und schützt uns davor giftige oder ungesunde Dinge aufzunehmen. Der Trigeminus enthält auch parasympathischen Fasern.

Beim Riechen wird das chemische Duftsignal aus Molekülen in ein elektrisches Signal umgewandelt. Die Riechzellen sind dabei Dolmetscher, sie übersetzen die chemische Sprache der Duftmoleküle in der Atemluft und übersetzen diese in die elektrische Sprache des Gehirns.

Düfte bestehen aus vielen verschiedenen Bestandteilen, Rosenduft beispielsweise setzt sich aus über 500 verschiedenen Komponenten zusammen. Damit das Gehirn einen Duft wahrnehmen kann, müssen viele Riechzellen, die unterschiedliche Duftrezeptoren tragen, zusammenarbeiten.

Bestimmte Duftstoffe wie Zimt, Zitrone, Eugenol aber auch Lebensmittel, Pflanzen, Medikamente und mehr hemmen die Cholinesterasen (Acetylcholinesterase und Butyrylcholinesterase).

Geruchsrezeptoren

Die Geruchsrezeptoren sind eine Art Tür zur Riechzelle. Gelangt ein Duftmolekül (Schlüssel) in die Nase löst es sich in der Schleimhaut auf und dockt an den Rezeptor (Schloss). Nur wenn genügend Duftmoleküle andocken, kommt es zur Geruchsempfindung. Dadurch entsteht eine elektrische Spannung, die von den Riechzellen im Inneren sogar 1000-fach verstärkt wird. Diese elektrische Botschaft wird an das Gehirn weitergeleitet.

Alle Andockstellen einer bestimmten Zelle sind gleich aufgebaut, das heißt, sie passen nur für eine einzige Duft-Molekülart. Beim Menschen gibt es etwa 350-400 verschiedene Geruchsrezeptoren und damit auch so viele verschiedene Riechzelltypen. Diese Rezeptoren bestehen aus Proteinen, also aus Eiweißen und können je nach Art bestimmte Moleküle an sich binden.

Es gibt 230 Schlüsselaromastoffe die in unterschiedlichen Konzentrationen und Mischungen in Lebensmitteln vorkommen. Der Mensch hat ähnliche viele Geruchsrezeptoren (G-Protein-gekoppelte Rezeptoren = GPCR) in der Nase.

Das Genom des menschlichen Körpers kodiert für fast 900 G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCRs), von denen etwa 400 Geruchsrezeptoren sind. Für viele GPCRs wurde der natürliche Ligand (Signalmoleküle) nicht identifiziert, diese Rezeptoren werden als Orphan-GPCRs bezeichnet.

Andere Signalmoleküle sind Neurotransmitter, Nichtsteroidhormone oder Geruchsstoffe und (im Fall von Rhodopsin) sogar Licht.

Autoantikörper gegen Rezeptoren

Aus bestimmten Gründen (wie möglicherweise durch Viren) können sich gegen Rezeptoren Autoantikörper bilden. Bei bestimmten Krankheiten wie ME/CFS werden bei 30 % der Patienten Autoantikörper (AAk) gegen Neurotransmitter Rezeptoren (GPCR) wie von muskarinen oder adrenergen Rezeptoren gefunden.

Wie unter BChE Mangel beschrieben, bestehen GPCRs aus 7 membranüberspannende Helices. Die Rezeptoren übertragen durch die Zellmembran Signale Signalmoleküle können die Rezeptoren aktivieren (Agonisten) oder inaktivieren (Antagonisten).

Der Ablauf der muskarinergen Rezeptoren ist sehr komplex und bisher noch nicht vollständig erforscht.

Circa 50 % aller Arzneimittel wirken über die Bindung an GPCR Rezeptoren wie die muskarinen Rezeptoren. Die Hemmung von muskarinen Rezeptoren (GPCR) verursacht oft akute cholinerge Symptome.

Sowohl das sympathische als auch das parasympathische Nervensystem werden durch GPCR-Signalwegen reguliert, die für die Steuerung vieler automatischer Körperfunktionen wie Blutdruck, Herzfrequenz und Verdauungsprozesse verantwortlich sind.

Mögliche Ursachen von Duftstoffunverträglichkeiten

Allergien

Eine IgE vermittelte Allergie gegen Duftstoffe sollte man bei Allergologen ausschließen, dies kann per Epikutantest (Patches auf der Haut) mit der Standardreihe I und II gegen Duftstoffe durchgeführt werden.

Salicylatintoleranz

Oft werden Duftstoffunverträglichkeiten auf eine Salicylat Intoleranz zurückgeführt. Salicylate werden oft in Kosmetika und Reinigungsmittel verwendet, speziell gegen Hautunreinheiten, eines der bekanntesten Produkte ist Aspirin (Acetylsalicylsäure). Aspirin ist ein Substrat von BChE. Mit einem BChE Enzymmangel kann Aspirin nur schlecht abgebaut werden.

Alle Kosmetika und Haushaltsreiniger die ich verwende sind frei von Duftstoffen und wenn möglich auch von Konservierungsstoffen und Parabenen. Die Eigenmarken von dm (Balea und Denk mit) und Rossmann (Isana) mit dem DAAB Siegel (Deutsche Allergie- und Asthmabund) sind gut verträglich, allergikerfreundlich und frei von Duftstoffen.

Multiple Chemikaliensensitivität – MCS

Menschen mit Multipler Chemikaliensensitivität (MCS) reagieren ebenfalls extrem auf Duftstoffe (siehe Differentialdiagnosen).

Es gibt Theorien aus welchem Grund es zu einer Chemikalienintoleranzen kommen kann,

  • eine verstärkte neuronale Sensibilisierung,
  • die Konditionierungstheorie, die eine Überreaktion aufgrund eines Lernmechanismus vielleicht aufgrund von Vergiftungen, wodurch eine Überreaktion auf Düfte entstehen kann, dies kann zu einem Automatismus im limbischen System (Angstmodus) oder
  • es entstehen neurogene Entzündungen, die durch Axonreflexe und die Freisetzung von Entzündungsmediatoren in verschiedene Teile des Körpers getragen werden.

In einer schwedischen Studie wurden die Gehirnaktivitäten von geruchsempfindlichen und nicht empfindlichen Teilnehmern aufgezeichnet. Das Gehirn von empfindlichen Menschen wird verstärkt durchblutet. Die Sensibilisierung nach Chemikalien in Hirnaktivierungsmustern ähneln auch anderen ungeklärten Krankheiten wie Fibromyalgie.

Meine Theorie: Es kommt alles zusammen. BChE ist eine Cholinesterase und gehört zur Gruppe der Carboxylesterasen, mit einem BChE Mangel können viele Esterverbindungen nicht abgebaut werden.

Durch die Hemmung von Cholinesterasen (AChE und BChE) steht zu viel Acetylcholin zur Verfügung, das kann Angst- und Panikreaktionen auslösen, welche auch mit einem BChE Mangel in Verbindung gebracht werden.

Im limbischen System werden Gefühle abgespeichert, dort liegt das emotionale Gedächtnis in dem Emotionen wie Angstgefühle verknüpft werden. Sobald ein kleiner Reiz entsteht, löst dies einen Alarm aus. Mit einem BChE Mangel steht der Körper ständig in Alarmbereitschaft.

Der Körper denkt ständig, dass er vergiftet wird.

Diese Angsterinnerungen können vielleicht durch Extinktion = Umlernen dauerhaft vergessen werden. Die Amygdala im limbischen System kann zum Beispiel durch Meditation verkleinert werden (siehe auch Behandlung). Bei MCS ist eine Extinktion nicht möglich.


Literatur

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Scienxx https://www.scinexx.de/news/biowissen/raetsel-des-lieblings-parfuems-geknackt/ Accessed April 21, 2022

Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte, EU Liste der deklarationspflichtigen Allergene enthaltenden Duftstoffe in kosmetischen Mitteln und Detergenzien https://www.bfarm.de/SharedDocs/Downloads/DE/Arzneimittel/Zulassung/amInformationen/Besonderheitenliste/Duftstoffe_Anhang.pdf?__blob=publicationFile Accessed April 21, 2022