Die Kombination aus BDNF und NT-3 verstärkt In Vitro das Neuritenwachstum im Spiralganglienneurone-Explantat Modell der Maus (P7)

Für Patienten mit Innenohrschaden ist ein Cochleaimplant (CI) häufig das Mittel der Wahl. Verbesserungsbedarf besteht, da eine räumliche Distanz zwischen den Hörnervenfasern und dem Implantat besteht. Diese Distanz bewirkt eine geringe Frequenzselektivität und hohen Energieverbrauch. Zur Verbesserung, bedarf es einer direkten Kopplung zwischen den Hörnervenfasern und den Kontaktstellen des CIs. Hierfür müssen die Spiralganglienneurone (SGN) angeregt werden, um ihre Ausläufer (Neuriten) in Richtung und auf die Elektroden des CIs auswachsen zu lassen. Die Regulation des Auswachsens, der Erhalt und das Überleben dieser Nervenfasern wird entscheidend durch Wachstumsfaktoren wie BDNF (brain-derived neurotrophic factor) und NT-3 (neurotrophin 3) reguliert. Im Innenohr bestehen entgegengesetzte Gradienten für NT-3 und BDNF, die im Laufe der Entwicklung zum adulten Organ, invertiert werden.

Um diesen Gradienten Rechnung zu tragen und um eine verbesserte Vergleichbarkeit mit dem adulten Zustand herstellen zu können, haben wir ein organotypisches SGN-Explantat Modell an P7 (postnataler Tag 7) Mäusen (in 96-well Kultur) etabliert. Eine effektive Stimulation des Neuritenwachstums wurde mittels einer adaptierten Sholl-Analyse in ImageJ quantifiziert.

Unter Kontrollbedingungen (ohne Wachstumsfaktoren) zeigte das P7 SGN-Explantat Modell bereits erhebliches Neuritenwachstum, das durch BDNF oder NT-3 Zugabe gesteigert werden konnte. Die Kombination von BDNF und NT-3 konnte dieses Neuritenwachstum sogar noch darüber hinaus steigern.

Das vorgestellte neue Modell ist sowohl geeignet das adulte Innenohr besser nachzuahmen, als auch Substanzen und deren Kombination auf ihr Potential zur Steigerung des SGN Neuritenwachstums in vitro zu überprüfen.

Publikationsverlauf

Publikationsdatum:
23. April 2019 (online)