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13.05.2020 News

Es braucht Ohren, um zu verstehen: Erkenntnisse von Zebrafischen können Hörgeschädigten helfen

Markhaltige Neuronen des statoakustischen Ganglions (grün) verbinden das Innenohr mit dem Gehirn © CRTD

Nerven des statoakustischen Ganglions (violett) verbinden Haarzellen (grün) des Innenohrs mit dem Gehirn (Struktur in der linken oberen Ecke) © CRTD

Für Hören und Gleichgewicht ist das Innenohr von zentraler Bedeutung. Schallwellen und Bewegungen werden durch Haarzellen registriert und über Nerven ans Gehirn weitergeleitet, dort verarbeitet und als Information an andere Organe weitergegeben. Beim Menschen entstehen sowohl die Haarzellen als auch die Nerven im Ohr nur während der Embryonalzeit. Die Fähigkeit, geschädigte Zellen zu ersetzen, geht bald nach der Geburt verloren. Dies führt dazu, dass Taubheit irreversibel ist. Gegenwärtig sind etwa fünf Prozent der Weltbevölkerung von Hörschäden oder Taubheit betroffen, und es wird geschätzt, dass diese Zahl weiter steigt. Daher besteht die dringende Notwendigkeit, neue Therapien zur Wiederherstellung der Hörfähigkeit zu entwickeln.

Im Gegensatz zum Menschen bilden Zebrafische lebenslang kontinuierlich neue Haarzellen. Es war jedoch bisher nicht bekannt, ob dies auch mit einer kontinuierlichen Neubildung von Nerven einhergeht. Mit dieser Frage beschäftigten sich Forscher am Zentrum für Regenerative Therapien (CRTD) der TU Dresden und veröffentlichten ihre Erkenntnisse im Wissenschaftsjournal DEVELOPMENT.

Für ihre Studie nutzte das Team um Dr. Stefan Hans in der Gruppe von Prof. Dr. Michael Brand eine Kombination genetischer Werkzeuge und Markeranalyse, um die Nerven des Gehör- und Gleichgewichtsorgans (statoakustisches Ganglion, SAG) des ausgewachsenen Zebrafischs auf anatomischer und zellulärer Ebene zu charakterisieren. Sie untersuchten, ob Zebrafische nach dem Larven-Stadium kontinuierlich neue Nerven im Innenohr bilden können – sowohl im jugendlichen als auch erwachsenem Alter.

„Unsere wichtigste Erkenntnis ist, dass das SAG verschiedenste Zellen vorhält: reife, markhaltige Nerven, aber auch einen Pool von neuronalen Vorläuferzellen, aus dem neue Nerven hervorgehen. Darüber hinaus fanden wir eine Stammzellpopulation, die den Pool an Vorläuferzellen immer wieder auffüllt. Mit unserer Studie haben wir erstmals umfassend die Nerven des adulten Gehör- und Gleichgewichtsorgan im  Zebrafisch untersucht. Wir konnten zeigen, dass Zebrafische - im Gegensatz zu Säugetieren –  auch im Innenohr zu einer kontinuierliche Neurogenese fähig sind“, erklärt Dr. Stefan Hans, Letzt-Autor der Studie.

Das gewonnene Wissen zu den zellulären Eigenschaften der Vorläuferzellen in einem erwachsenen Organismus ist wichtig, um das Regenerationspotenzial im Innenohr von Säugetieren zu ergründen und an Therapiemöglichkeiten für Menschen mit fehlendem oder stark eingeschränktem Gehör zu arbeiten.

Diese Studie wurde durch die TU Dresden / CRTD im Rahmen der deutschen Exzellenzinitiative und durch eine Zuwendung der Deutschen Forschungsgemeinschaft an Dr. Stefan Hans (HA 6362/1) finanziert.

Veröffentlichung:

DEVELOPMENT: „Neurogenesis in the inner ear: the zebrafish statoacoustic ganglion provides new neurons from a Neurod/Nestin-positive progenitor pool well into adulthood”, Autoren: Simone Schwarzer, Nandini Asokan, Oliver Bludau, Jeongeun Chae, Veronika Kuscha, Jan Kaslin and Stefan Hans. - https://dev.biologists.org/content/147/7/dev176750.long