Neue Erkenntnisse zum Innenohr
Das EU-finanzierte Projekt EM ZF OTIC (Regulation of ventral otic patterning and integration with general programmes of neurogenesis in the zebrafish embryo) befasste sich mit der Innenohrentwicklung und sollte insbesondere klären, wann und wie sich Haarsinneszellen (Ganglien- bzw. Nervenzellen des Innenohrs) und Strukturzellen des Hör- und Gleichgewichtssystems (Vestibularorgan) entwickeln. Für eine korrekte Funktionsweise des Ohrs müssen die richtigen Zellen zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort differenzieren. Offenbar spielen zwei Moleküle eine entscheidende Rolle für die Signalweiterleitung – der Fibroblasten-Wachstumsfaktor FGF und die Retinsäure RA – da sie die Bildung von Neuroblasten einleiten, die wiederum die Fähigkeit besitzen, sich zu sensorischen Neuronen des Innenohrs zu differenzieren. Die Studie zeigte auch, dass FGF und RA in einer Rückkopplungsschleife miteinander verbunden sind und der gemeinsame Signalweg im Ohrgewebe selbst aktiviert wird. Die genaue Spezifikation und Differenzierung hängt dabei entscheidend von der korrekten Signalgebung ab. Untersuchungen der Zusammenhänge zwischen Signalmolekülen und Zelldifferenzierung am lebenden System ergaben, dass nur wenige Signalwege mehrmals verwendet werden, was nahe legt, dass vor allem die zeitliche Abfolge und der Kontext eines Signals für eine richtige Entwicklung wichtig sind. Diese Forschungserkenntnisse haben unser Wissen über die genetischen Mechanismen verbessert, die bei der Entwicklung des Innenohrs verschiedene Zelltypen etablieren, und bieten Vorteile zur Verbesserung der Entwicklung von Innenohrzellen in Zellkulturbedingungen. Verbesserte Erkenntnisse zur Rückkopplung und den Arten von FGF-Molekülen, die für ein korrektes Zellwachstum benötigt werden, könnten die Kultivierungsmethoden verbessern. Die Kultivierung vollständig funktionsfähiger Sinneshaar- und Nervenzellen wäre ein enormer Durchbruch, da sie dann bei tauben Patienten ersetzt werden könnten, damit das Hörvermögen wiederhergestellt wird.
Schlüsselbegriffe
Innenohr, Gehör, Gleichgewicht, Zebrafisch, Fibroblasten-Wachstumsfaktor, Retinsäure, Signalmoleküle, Zelldifferenzierung
