Die Kombination aus BDNF und NT-3 verstärkt das Neuritenwachstum in einem Maus (in vitro) und einem Meerschweinchen (in vivo) Modell

Cochlea-Implantate (CI) sind das Mittel der Wahl für Patienten mit sensorineuralem Hörverlust. Ein wesentliches Problem ist die räumliche Distanz zwischen den Hörnervenfasern und dem Implantat. Diese Lücke bewirkt eine geringe Frequenzselektivität und führt zu hohen Stimulationsschwellen und damit hohem Energieverbrauch. Durch das Schließen dieser Lücke soll die CI-Leistung verbessert werden. Hierfür wurde das Wachstum der Nervenfasern mit den Wachstumsfaktoren BDNF (brain-derived neurotrophic factor) und NT-3 (neurotrophin 3) angeregt.

Für die Evaluation möglicher BDNF und NT-3 Kombinationen, wurde ein Spiralganglion-Explantatmodell der Maus am Postnataltag 7 in vitro etabliert. Die CI-Leistung wurde in vivo 6 Wochen nach Behandlungen mit der optimierten Kombination (BDNF und NT-3 im Verhältnis 1:2) der Wachstumsfaktoren bestimmt.

Die Verwendung von BDNF, NT-3 oder beide in Kombination resultierte in vivo in verbesserten CI-Leistung gegenüber unbehandelten Kontrollen. Insgesamt führten die Behandlungen zu höheren Hörnerv-Amplituden, höheren Dynamikbereichen und reduzierten Stimulations-Schwellen im Vergleich zu unbehandelten Kontrollen, wobei die Schwelle für den kombinierten BDNF und NT-3 Cocktail signifikant reduziert war.

Die in vitro und in vivo Modelle wurden erfolgreich bei der Induktion des Neuritenwachstum eingesetzt. Darüber hinaus konnte die in vitro identifizierte BDNF & NT-3 Kombination erfolgreich zu einer über die Einzelgabe hinaus verbesserten CI-Leistung beitragen. Insgesamt hat der Ansatz, die anatomischen Lücke zu schließen, großes Potenzial auch die CI-Leistung beim Menschen in naher Zukunft zu verbessern.

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Unterstützt durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG-LO 679/ 3-1)

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Article published online:
10 June 2020