Etablierung des optogenetischen Kelhkopfschrittmachers im Schweinemodell

Einführung Bilaterale Recurrensparesen führen zu Stimmlippenstillstand und Dyspnoe. Derzeitige Behandlungsoptionen haben massive Nebenwirkungen und auch die elektrische Stimulation technische Limitationen. Wir konnten die direkte optogenetische Stimulation von Skelettmuskeln transgener Mäuse zeigen, die den lichtsensitiven Kationenkanal Kanalrhodopsin 2 (ChR2) exprimieren. Im explantierten Larynx führte die selektive Beleuchtung des M. cricoarytaenoideus postericus (PCA) zu einer Glottisöffnung.

Ziel Zur Evaluation des translationalen Potentials optogenetischer Kelhkopfschrittmacher etablieren wir Versuche am Schwein. Focus sind ein effektiver Gentransfer zur Expression von ChR2 sowie die Entwicklung von implantierbaren Lichtquellen.

Methodik Die Expression von ChR2 in Fusion mit mCherry wird 14 Tage nach lokaler Injektion von adeno-assoziierten Viren (AAV) in vivo durch Lichtstimulation sowie quantitativ durch mCherry Fluoreszenz untersucht. Das operative Vorgehen zur optogenetischen Stimulation in vivo wurde an toten Schweinen etabliert.

Ergebnis Mithilfe eines Divertikuloskop nach Weerda wurden AAVs postcricoidal injiziert. In finalen Versuchen wurde die Lichtstimulation transoral durch Vorbringen optischer Lichtleiter getestet und die Bewegung der Stimmlippen videoskopisch aufgezeichnet. Wir führen eine transzervikale Pharyngotomie und kraniale Luxation des Larynx durch. Funktionell zeigen sich Muskelzuckungen des PCA. Die Fluoreszenz von mCherry bestätigte die Expression von ChR2.

Zusammenfassung Zur Erforschung des translationalen Potentials eines optogenetischen Larynxschrittmachers etablierten wir ein Tiermodell im Schwein sowie den notwendigen lokalen Gentransfer. Erste Experimente zeigen eine muskel-spezifische Expression von ChR2, die zu Faserzuckungen des PCA führt.

Poster-PDF A-1143.pdf

Gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - 413501650; 452139556

Interessenkonflikt

Der Erstautor gibt keinen Interessenskonflikt an.

Publication History

Article published online:
13 May 2021