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Glutamat induziert Apoptose in kultivierten Spiralganglienzellexplantaten
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Veröffentlicht: | 22. April 2008 |
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Einleitung: Eine Lärmexposition, eine Aminoglykosidtherapie oder eine cochleäre Ischämie führt zu einer massiven Freisetzung von Glutamat von den inneren Haarzellen in den synaptischen Spalt. Dies kann zu einem Anschwellen der Dendriten als auch zu einer Abnahme der Anzahl der Spiralganglienneurone Typ I führen. Der zugrunde liegende Mechanismus ist ungeklärt.
Methoden: Spiralganglienexplantate von 4 Tage alten „Gerbils“ wurden kultiviert und mit 5 mM und 50 mM Glutamat für 48 Stunden inkubiert und das Neuritenwachstum bestimmt. Anschließend wurden Gefrierschnitte von den Spiralganglienexplantaten angefertigt und damit eine neue Methode etabliert, um die Morphologie einzelner Spiralganglienneurone zu untersuchen (Immunhistochemie – Detektion auf Neurofilament, TUNEL).
Ergebnis: Spiralganglienexplantate zeigten ein Neuritenwachstum von 338,9±29,4 μm in der Kontrollgruppe, von 150,9±27,2 μm in 5 mM und von 30,4±3,1 μm in 50 mM Glutamat. Zelldurchmesser der Neurone im Gefrierschnitt betrug in der Kontrollgruppe 11±1 μm, mit 5 mM 25,4±3 μm und mit 50 mM Glutamat 53±3 μm. Nach Glutamatgabe zeigten sich vermehrt apoptotische Zellen (Kontrollgruppe 2,9±0,6, 5 mM 20,4±1,3 und 50 mM Glutamat 20,6±1,7 apoptotische Zellen pro Feld). Inkubation mit Caspase-3 Inhibitor, Caspase-3 Inhibitor plus 5 mM Glutamat bzw. 5 mM Glutamat ergab ein Verhältnis an apoptotischen Zellen von 1:1:10.
Schlussfolgerung: Glutamat führt zu einer Reduktion des Neuritenwachstums, zur Vergrößerung des Neuronendurchmessers und zur Apoptose von Spiralganglienzellen. Die Apoptose kann selektiv durch Gabe von Caspase-3 Inhibitoren statistisch signifikant gehemmt werden. Apoptosehemmer könnten somit eine vielversprechende Therapie bei Lärmtrauma oder Tinnitus sein.