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Das Innenohr des Säugetiers verfügt, anders als das von Vögeln, Amphibien und Fischen, nur über eine sehr eingeschränkte Fähigkeit zur Regeneration. Ein Verlust von Haarzellen im Corti-Organ führt daher beim Menschen zu irreversiblem Hörverlust. Trotz fehlendem regenerativen Potential finden sich im postnatalen Corti-Organ der Maus stammzellähnliche Zellen, die die Fähigkeit zur Differenzierung in reife Zelltypen des Innenohrs besitzen.

Mittels Anwendung des „Neurosphere Assays“ wurden Stammzellen des Corti-Organs neonataler Mäuse in Form von klonalen, frei flottierenden Zellkolonien – sogenannte Sphären – isoliert. Es erfolgte eine detaillierte Charakterisierung dieser Stammzellsphären, die anhand morphologischer Merkmale klassifiziert wurden.

Ausgehend von Stammzellen des Corti-Organs erfolgt in vitro initial die Bildung des soliden Sphärentyps, der in den transitionalen und schließlich in den hohlen Typ konvertiert. Dieser Prozess wird begleitet von einer epithelialen Differenzierung der Sphärenzellen sowie einer Abnahme ihrer Stammzelleigenschaften („stemness“) einschließlich der Fähigkeit zur Selbsterneuerung („self-renewal“). Der solide Sphärentyp enthält signifikant mehr Progenitorzellen, die den frühen otischen Marker Pax-2 exprimieren, als die anderen Sphärentypen. In vitro differenzierte Zellpopulationen solider Sphären generieren eine signifikant höhere Zahl neuer Haarzellmarker-positiver Zellen.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass solide Sphären den geeignetsten Sphärentyp darstellen für die Entwicklung stammzellbasierter Assays sowie für Studien zur Transplantation von Innenohrstammzellen in das erkrankte Corti-Organ mit dem Ziel verlorene Haarzellen zu ersetzen/regenerieren.

Unterstützt durch: Feodor-Lynen-Stipendium der Alexander von Humboldt-Stiftung