Glyco-Engineering liefert neue Einblicke in die Innenohr-Regeneration

Eine aktuelle Untersuchung bringt neue Erkenntnisse zur Innenohr-Regeneration. Mittels Glyco-Engineering konnte ein Team zeigen, dass sich die Cupula des Zebrafischs innerhalb von 90 Tagen vollständig erneuert.

Einem Team um Prof. Hans Scherer (Charité Berlin) und Prof. Valentin Wittmann (Universität Konstanz) ist ein bedeutender Fortschritt im Verständnis der Regeneration von Strukturen im Innenohr gelungen. Mithilfe einer neuartigen chemischen Markierungstechnik – einer innovativen Glyco-Engineering-Methode – konnten sie erstmals detailliert nachweisen, dass sich funktionell wichtige Strukturen im Gleichgewichtsorgan des Zebrafisches kontinuierlich und mit hoher Geschwindigkeit erneuern. Die Ergebnisse eröffnen neue Perspektiven für die Erforschung und zukünftige Behandlung von Innenohrerkrankungen.

Erkrankungen des Innenohrs wie Hörsturz oder akute Ausfälle der Gleichgewichtsfunktion sind klinisch relevant, aber noch nicht vollständig verstanden. Eine zentrale Herausforderung ist die schwer zugängliche Lage der empfindlichen Strukturen. Das erschwert sowohl die direkte Beobachtung als auch die Gewinnung von Gewebeproben erheblich. Entsprechend begrenzt ist bislang das Wissen über die zugrunde liegenden zellulären Prozesse – mit direkten Auswirkungen auf die Entwicklung evidenzbasierter Therapien.

Glyco-Engineering macht Neubildung von Membranen sichtbar

Im Rahmen der aktuellen Studie, erschienen in „Angewandte Chemie“, nutzte das Forschungsteam Glyco-Engineering: Dabei werden spezifisch markierte Zuckermoleküle in den Organismus – in diesem Fall Zebrafische – eingebracht. Diese Moleküle werden in neu gebildetes Gewebe integriert und lassen sich anschließend mittels fluoreszierender Marker sichtbar machen. So konnten die Forschenden die Dynamik der Neubildung von Membranstrukturen in den Sinnesorganen des Innenohrs erstmals präzise nachvollziehen. Dabei haben sie insbesondere die Cupula untersucht.

Die Ergebnisse zeigen, dass beim Zebrafisch eine vollständige Erneuerung der Cupula innerhalb von etwa 60 Tagen erfolgt. Diese Regenerationsfähigkeit einer funktionell essentiellen Struktur war in dieser Form bislang nicht bekannt. Besonders relevant ist dabei, dass die Gleichgewichtsorgane des Zebrafischs strukturelle und funktionelle Ähnlichkeiten zum menschlichen Innenohr aufweisen. Die gewonnenen Erkenntnisse können daher als wichtige Anhaltspunkte für vergleichbare regenerative Prozesse im Innenohr des Menschen dienen.

Innenohr-Regeneration beim Menschen wenig erforscht

„Die Regeneration sensorischer Strukturen beim Menschen ist nur wenig erforscht“, kommentiert Prof. Stephan Hackenberg, Präsidiumsmitglied der Deutschen Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie. „Die jetzt vorgestellten Daten liefern Impulse für ein besseres Verständnis derartiger Prozesse und könnten in der Zukunft dazu beitragen, neue therapeutische Strategien bei Innenohrstörungen zu entwickeln.“

Langfristig könnten diese neuen Erkenntnisse zur Innenohr-Regeneration entscheidend dazu beitragen, regenerative Prozesse im menschlichen Innenohr besser zu verstehen und gezielt zu beeinflussen. Dies würde neue Ansätze für die Therapie bislang schwer behandelbarer Erkrankungen wie Hörverlust oder akuter Gleichgewichtsstörungen eröffnen.

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