Neuritenregeneration primärer auditorischer Neurone in Hydrogelen

Einleitung:

Die Überbrückung der Lücke zwischen den zu stimulierenden Spiralganglienneuronen (SGN) des Hörnervs und der Elektrode des Cochlea Implantats (CI) wird als eine wichtige Voraussetzung zur Verbesserung der Nerv-Elektroden-Interaktion angesehen. Für einen direkten Kontakt zwischen Neuriten und Elektrodenkontakten muss ein Wachstum durch die flüssigkeitsgefüllte Scala tympani ermöglicht werden. Hierfür wurden unterschiedliche Hydrogele als Matrix getestet.

Methoden:

Alginat und Chitosan unterschiedlicher Viskositäten wurden als Wachstumsmatrix für Neuriten der SGN in Kombination mit neuritogenen Faktoren (NF) in vitro untersucht. SGN-Explantate neonataler Ratten wurden entnommen und für 5 Tage in Alginat oder auf Chitosan kultiviert. Unterschiedliche Viskositäten der Hydrogele wurden beim Alginat durch unterschiedliche Zusammensetzung und Verlinkung, beim Chitosan durch unterschiedliche Konzentrationen (0,7 – 2%) erreicht. Als NF wurden 50 ng/ml BDNF, 100 ng/ml CNTF und beide in Kombination eingesetzt. 10% Serum (Positivkontrolle, Chitosan) und keine Substitution (Negativkontrolle) fungierten als Kontrollen. Ausgewertet wurde Anzahl und Länge der in/auf den Gelen wachsenden Neuriten.

Ergebnisse:

Für steifes Alginat konnte die signifikant höchste Anzahl (stark verlinkt) und Länge (gering verlinkt) regenerierter Neuriten festgestellt werden. Eine Anhaftung der Explantate erfolgte bei Chitosan aller Konzentrationen und einzig 2%iges Chitosan unterstützte kein Neuritenwachstum. Eine Zugabe von NF, insbesondere CNTF, verstärkte die Neuritenaussprossung.

Schlussfolgerung:

Alginat und Chitosan besitzen, besonders in Kombination mit NF, ein vielversprechendes Potential um als Matrix für regenerierende Neuriten zu dienen und die Lücke zwischen CI-Elektrode und SGN zu schließen.

Publication History

Publication Date:
23 April 2019 (online)