Auditorische Synaptopathie durch Störungen des Vesikelumsatzes an der Haarzell-Synapse: Ursachen und Folgen

Die Bandsynapse der inneren Haarzelle zeichnet sich durch eine sehr hohe zeitliche Präzision der Vesikelausschüttung sowie durch einen sehr hohen anhaltenden Vesikelumsatz aus. Wir zeigen anhand von Tiermodellen, dass verschiedene molekulare Mechanismen zu einer Störung des Vesikelumsatzes und damit zu einer pathologischen Adaptation führen können. Das haarzellspezifische Protein Otoferlin ist für die Vesikelfreisetzung und das Wiederauffüllen des synaptischen Vesikelpools notwendig. Bei Mäusen mit verschiedenen Mutationen im Otof-Gen kommt es zu unterschiedlich stark ausgeprägten Störungen der Adaptation und der Erholung der Aktionspotentialraten im Hörnerv. Schon in einigen Zelltypen des Nucleus cochlearis können die Einschränkungen teilweise kompensiert werden. Es verbleibt aber auf Ebene des Colliculus inferior eine erhebliche Einschränkung der Kodierung von raschen Fluktuationen des Schallpegels, welche konsistent ist mit den Defiziten im Sprachverstehen bei Patienten mit OTOF-Mutationen (DFNB9). Bei Defekten in den Genen für die kalziumbindenden Proteine CaBP1 und CaBP2 kommt es im Tiermodell zu einem sehr ähnlichen Phänotyp, der in diesem Fall durch eine vermehrte Inaktivierung von synaptischen Kalziumkanälen zu erklären ist. Wir postulieren, dass auch bei der menschlichen Schwerhörigkeit DFNB93 (CaBP2) eine pathologische Adaptation zu erwarten ist und dass ein solcher Phänotyp einen gemeinsamen Mechanismus von verschiedenen Formen der auditorischen Synaptopathie darstellt.

Funding Information Sonderforschungsbereich 889 "zelluläre Mechanismen der sensorischen Verarbeitung"

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Article published online:
19 April 2024