Erkrankungen des Innenohrs wie Hörsturz oder akute Ausfälle der Gleichgewichtsfunktion gehören zu den klinisch relevanten, jedoch bislang unzureichend verstandenen Krankheitsbildern. Eine zentrale Herausforderung besteht in der schwer zugänglichen Lage der empfindlichen Strukturen, die sowohl die direkte Beobachtung als auch die Gewinnung von Gewebeproben erheblich erschwert. Entsprechend begrenzt ist bislang das Wissen über die zugrunde liegenden zellulären Prozesse – mit direkten Auswirkungen auf die Entwicklung evidenzbasierter Therapien.

Im Rahmen der aktuellen Studie nutzte das Forschungsteam eine chemische Methode, das sogenannte „Glyco-Engineering“. Dabei werden spezifisch markierte Zuckermoleküle in den Organismus – in diesem Fall Zebrafische – eingebracht. Diese Moleküle werden in neu gebildetes Gewebe integriert und lassen sich anschließend mittels fluoreszierender Marker sichtbar machen. So konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Dynamik der Neubildung von Membranstrukturen in den Sinnesorganen des Innenohrs erstmals präzise nachvollziehen. Untersucht wurde die Cupula, eine Membranstruktur, die für die Messung von Rotationsbeschleunigungen zuständig ist.

Die Ergebnisse zeigen, dass beim Zebrafisch eine vollständige Erneuerung der Cupula innerhalb von etwa 60 Tagen erfolgt. Diese Regenerationsfähigkeit einer funktionell essentiellen Struktur war in dieser Form bislang nicht bekannt. Besonders relevant ist dabei, dass die Gleichgewichtsorgane des Zebrafischs strukturelle und funktionelle Ähnlichkeiten zum menschlichen Innenohr aufweisen. Die gewonnenen Erkenntnisse können daher als wichtige Anhaltspunkte für vergleichbare Prozesse beim Menschen dienen.

„Die Regeneration sensorischer Strukturen beim Menschen ist nur wenig erforscht“, kommentiert Professor Dr. med. Stephan Hackenberg, Präsidiumsmitglied der Deutschen Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie (DGHNO). „Die jetzt vorgestellten Daten liefern Impulse für ein besseres Verständnis derartiger Prozesse und könnten in der Zukunft dazu beitragen, neue therapeutische Strategien bei Innenohrstörungen zu entwickeln.“

Langfristig könnten die neuen Erkenntnisse entscheidend dazu beitragen, regenerative Prozesse im menschlichen Innenohr besser zu verstehen und gezielt zu beeinflussen. Dies würde neue Ansätze für die Therapie bislang schwer behandelbarer Erkrankungen wie Hörverlust oder akuter Gleichgewichtsstörungen eröffnen.