Artikel zur Langlebigkeit

Überprüfung der Fortschritte bei regenerativen Therapien für altersbedingten Hörverlust

Überprüfung der Fortschritte bei regenerativen Therapien für altersbedingten Hörverlust

Das heutige Open-Access-Papier ist ein Überblick über die aktuellen Fortschritte bei regenerativen Therapien, die Hörverlust rückgängig machen können. Ein fortschreitender Hörverlust ist im Alter allgegenwärtig und beschleunigt sich in späteren Lebensabschnitten erheblich. Hörverlust korreliert mit kognitivem Verfall, und obwohl es plausibel ist, dass dies auf eine Degeneration der Funktion des Zentralnervensystems zurückzuführen ist, gibt es auch die Überlegung, dass Hörverlust Menschen isoliert und sie von Interaktionen beraubt, die die Gehirnaktivität stimulieren. An Mäusen ist gut nachgewiesen, dass der Reichtum der Umwelt einen starken Einfluss auf das Gehirn und seine Alterungsgeschwindigkeit hat.

Ein Großteil der Forschung zum altersbedingten Hörverlust konzentriert sich auf die sensorischen Haarzellen des Innenohrs. Diese erkennen die Druckwellen des Schalls und leiten als Reaktion Impulse an Verbindungen des Nervensystems weiter, die zum Gehirn führen. Es gibt Hinweise darauf, dass der Verlust dieser Zellen das Problem ist, und es gibt Hinweise darauf, dass die Zellen in ausreichender Zahl überleben, aber ihre Verbindung zum Gehirn verlieren. Zahlreiche Forschungsteams haben im letzten Jahrzehnt oder länger an der Entwicklung regenerativer Therapien gearbeitet, um funktionelle Haarzellen im gealterten Innenohr wieder wachsen zu lassen. Es wurden zahlreiche Strategien versucht, beispielsweise die Anpassung von Mechanismen regenerativer Arten, die Haarzellen im Erwachsenenalter nachwachsen lassen können, oder die direkte Stimulation von Signalwegen wie Notch, die mit dem Wachstum verbunden sind. Bei Mäusen wurden unterschiedliche Erfolgsgrade nachgewiesen, aber wie so oft sind die Fortschritte auf dem Weg zur Klinik frustrierend langsam.

Von Archiv für medizinische Wissenschaft: Hörregeneration und regenerative Medizin: gegenwärtige und zukünftige Ansätze

Mehr als 5 % der Weltbevölkerung leben mit einer gewissen Hörbehinderung. Die Hauptfaktoren für eine Hörschädigung sind ototoxische Medikamente, Alterung, anhaltende Belastung durch übermäßigen Lärm und Infektionen. Nach einer Verletzung ist das Gehörsystem irreversibel geschädigt, da das Regenerationssystem bei höheren Säugetieren im Gegensatz zu anderen Wirbeltieren, die keine Säugetiere sind, gehemmt oder deaktiviert ist. Der Bestand an adulten Stammzellen im Innenohr nimmt nach der Geburt dramatisch ab. Daher fehlt eine endogene zelluläre Quelle für die Regeneration. Bei Säugetieren werden Haarzellen (HCs) nur während einer kurzen Embryonalperiode gebildet; Daher führt ihr Verlust bei Erwachsenen zu einem irreversiblen Hörschaden. Ebenso ist die Degeneration der Spiralganglienneuronen (SGNs) nicht wiederherstellbar, und im Falle eines synaptischen Verlusts hat sich gezeigt, dass die Wiederherstellung begrenzt ist.

Durch den drastischen Rückgang der Stammzellenzahl im Innenohr nach der Neugeborenenperiode ist die autonome Regenerationsfähigkeit nahezu erschöpft. Daher haben viele Forschungsgruppen ihre Bemühungen auf die Entwicklung stammzellbasierter Behandlungen zur Wiederherstellung von HC-, SGN- und SC-Populationen konzentriert. Der Bereich der auditorischen Regeneration konzentriert sich hauptsächlich auf embryonale Stammzellen, adulte Stammzellen oder induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs). Heutzutage bestehen die wichtigsten zu lösenden Probleme jedoch darin, eine angemessene Effizienz bei der Produktion von Hörstammzellen zu erreichen und den Nutzen und die Sicherheit dieser Zellen im klinischen Kontext zu demonstrieren. Experimente an Tiermodellen mit Regenerationsfähigkeit, wie z. B. Zebrafisch- oder Vogelmodellen, haben gezeigt, dass ihre auditive Regeneration von denselben genetischen Signalwegen gesteuert wird, die während der Embryonalentwicklung aktiviert werden. Dieser Mechanismus führt über verschiedene Mechanismen zur Regeneration von HC oder Stereozilien, was großes Interesse an der Entwicklung neuartiger Therapien geweckt hat, die diese Wege beim Menschen rekonstruieren können.

Unserer Meinung nach konzentrieren sich die wichtigen Entdeckungen in diesem Bereich hauptsächlich auf die Entwicklung von Methoden zur Stammzelltransplantation, die Verbesserung der Migration, des Überlebens und neuer genetischer Systeme zur Überwachung des Zellschicksals. Es wurden verschiedene Wege zur Stammzelltransplantation in die Cochlea getestet, beispielsweise über die Perilymphe oder die Endolymphe. Obwohl diese Techniken vielversprechend sind, zeigen ihre Ergebnisse eine niedrige Überlebensrate der Zellen, da nur kleine Populationen neuer Zellen im Zielgewebe vorhanden sind. Die Transplantation von Zellen in den Modiolus (Knochenschicht innerhalb der Cochlea) oder in den Cochlea-Nerv zeigte eine höhere Zellüberlebensrate und eine erhöhte Migration zum Ziel. Der Transplantationsprozess birgt jedoch potenzielle Hörschäden. Die direkte Transplantation von Stammzellen auf das Seitenwandgewebe der Cochlea scheint effiziente Ergebnisse zu erzielen. Die Fülle an Gewebe und Blutversorgung in diesem Bereich kann für das erhöhte Überleben der transplantierten Zellen in der Wand verantwortlich sein.

Unserer Meinung nach sollte die Hörregeneration aus einer multidisziplinären Sicht betrachtet werden, die sich nicht nur auf Stammzellen konzentriert, sondern auch molekulare Mediatoren als Strategie zur Verbesserung des Ergebnisses berücksichtigt. Einige kombinierte Therapien haben sich als besserer Ansatz zur Behandlung einiger Krankheiten erwiesen als Einzeltherapien, beispielsweise die Stammzellabgabe mit Gentherapie zur Behandlung kritischer Extremitätenischämie. Die Transplantation von aus Stammzellen gewonnenen otischen Vorläuferzellen oder adulten Stammzellen (wie neuralen Stammzellen) führt zu einer deutlichen Verbesserung des Hörvermögens, die sich insbesondere bei der neuronalen Regeneration bemerkbar macht. Allerdings müssen die Zellen ordnungsgemäß in den beschädigten Bereich wandern und den Aufbau funktioneller synaptischer Verbindungen zwischen HCs und SGNs fördern, was durch molekulare Mediatoren oder Gentechnik verbessert werden könnte.

Dieser Artikel erschien ursprünglich am FightAging.org



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