Detaillierte Betrachtung neurodegenerativer Prozesse in peripheren und zentralen Strukturen der aufsteigenden Hörbahn als Folge eines lärminduzierten Hörverlusts bei adulten Mäusen

• Antragsteller: Dr. Moritz Gröschel
• Fachliche Zuordnung: Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Phoniatrie und Audiologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 256760627

In dem vorliegenden Projekt sollen die anatomischen Auswirkungen eines Lärmtraumas auf die peripheren und zentralen auditorischen Verarbeitungsinstanzen bei normalhörenden, adulten Mäusen histologisch und immunohistochemisch untersucht werden. Dabei liegt der Fokus einerseits auf den Dimensionen neurodegenerativer Prozesse in den verschiedenen beteiligten Strukturen. Andererseits sollen die Zeitverläufe dieser Vorgänge detailliert beleuchtet werden. In jüngsten Studien zu zentralen Effekten eines lärminduzierten Hörverlusts konnten wir neben physiologischen Veränderungen neuronaler Aktivität in hohem Maße neuroplastische, auch degenerative Prozesse nachweisen. Wir zeigten erstmals, dass es unmittelbar nach einer Lärmexposition zum Verlust von Neuronen in auditorischen Hirnstrukturen kommt, gefolgt von einer dramatischen Reduktion der Zelldichten innerhalb weniger Tage. Erste Untersuchungen der zugrunde liegenden Abläufe lassen vermuten, dass apoptotischen Mechanismen eine entscheidende Rolle zukommt. Aufgrund der immensen Folgen eines Schalltraumas in zentralen Hörkerngebieten innerhalb eines sehr kurzen Zeitraums ist es von großer Bedeutung, weitere Experimente durchzuführen, um die stattfindenden Prozesse in der gesamten aufsteigenden Hörbahn genauer aufzuschlüsseln. Dies soll mit Hilfe immunohistochemischer Methoden zur Detektion spezifischer Zelltodmechanismen stattfinden (TUNEL-Färbung), weiterhin sollen grundlegende morphologische Veränderungen mittels histologischer Standardverfahren nachgewiesen werden (z.B. HE-Färbung). Eine Betrachtung der Zeitverläufe pathologischer Vorgänge soll darüber Aufschluss geben, innerhalb welcher Zeitfenster eine (z.B. pharmakologische) Intervention möglich ist, um Neurodegeneration zu verringern oder zu verhindern. Weiterhin sollen verschiedene Traumamodelle innerhalb des Studiendesigns beleuchtet werden, da kürzlich publizierte Arbeiten langfristige neurodegenerative Prozesse auch nach Schallexposition geringerer Intensität (<90 dB SPL) beobachten konnten. Die pathologischen Auswirkungen (Reduktion neuronalen Gewebes, progressiver Hörverlust) sind vergleichbar mit denen eines Lärmtraumas mit hohen Schalldrücken, traten aber teils mit erheblicher zeitlicher Verzögerung von mehreren Monaten auf. Erste Veränderungen sollten sich mit den von uns geplanten Methoden bereits in frühen Phasen detektieren lassen, wodurch sich Möglichkeiten ergeben, situationsspezifisch neuroprotektiv und damit auch hörerhaltend einzugreifen. Daher ist die Studie neben ihrer Bedeutung für die auditorische Grundlagenforschung auch von hoher praktischer Relevanz, um die Mechanismen und die Chronologie von lärminduzierten neuronalen Pathologien und somit auch klinische audiologische Phänomene zu verstehen. Auf dieser Basis lassen sich sehr wahrscheinlich Behandlungsstrategien entwickeln, um Patienten vor einer drastischen Verschlechterung der zentralnervösen auditorischen Verarbeitungsgüte (zentrale Schwerhörigkeit) zu bewahren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Personen: Privatdozent Dr. Dietmar Basta; Professor Dr. Arneborg Ernst