Immunhistochemische und in vitro-funktionelle Untersuchungen zur endolymphatischen Natriumchlorid-Homöostase durch den saccus endolymphaticus

• Antragsteller: Dr. Andreas Eckhard
• Fachliche Zuordnung: Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Phoniatrie und Audiologie ; Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 241878539

Störungen der Flüssigkeitsregulation der Endolymphe im Innenohr führen zu einer Reduktion (Kollaps) oder einer Zunahme des Endolymphvolumens (Hydrops) und verursachen Gleichgewichts- und Hörstörungen, unter anderem beim Morbus Menière. Als Ort der Flüssigkeitsregulation im Innenohr wird der endolymphatische Sack (ES) vermutet, welcher durch aktive Resorption und Sekretion der Endolymphe das Volumen im Endolymphraum reguliert. Eine Fehlfunktion der endolymphatischen Flüssigkeitsregulation durch den ES hat wahrscheinlich ätiopathologische Bedeutung für die Entwicklung des endolymphatischen Hydrops beim Morbus Menière. Die molekularen Mechanismen die den Sekretions- und Resorptionsprozessen im ES-Epithel zu Grunde liegen sind jedoch noch nicht aufgeklärt. Morphologische und funktionelle Ähnlichkeiten des ES-Epithels mit dem Tubulusepithel der Niere deuten darauf hin, dass Ionen- und Wasser-Transportmechanismen, welche in der Niere den Flüssigkeitshaushalt des Körpers regulieren, auch im ES-Epithel exprimiert werden. Im Nierentubulus wird die osmotisch-bedingte passive Wasserretention wesentlich durch die aktive Resorption von Natriumchlorid (NaCl) ermöglicht, die durch das anti-diuretische Hormon (ADH) und Aldosteron reguliert wird. Diesem Projekt liegt die Hypothese zu Grunde, dass renale NaCl-Transportmechanismen im ES-Epithel die endolymphatische Na+ und Cl-Konzentration regulieren. Transepitheliale NaCl-Flüsse über das ES-Epithel bilden womöglich die Basis für osmotisch-induzierte passive Wasserflüsse zwischen der Endolymphe und der Extrazellularflüssigkeit um den ES und ermöglichen so die Volumenhomöostase der Endolymphe. Störungen des transepithelialen NaCl-Transports im ES-Epithel sind womöglich ätiopathologisch für die Entwicklung des endolymphatischen Hydrops beim Morbus Menière von Bedeutung. In diesem Projekt soll die Expression und in vitro-physiologische Funktion des ADH- und Aldosteron-regulierten NaCl-Transports durch ENaC, NKCC2, Na+/K+-ATPase, Pendrin, ClC-KB and NDCBE im ES-Epithel untersucht werden. i) Die Expression von of ENaC, NKCC2, Na+/K+-ATPase, Pendrin, ClC-KB and NDCBE, ADH (V1 and V2)- und Aldosteron-Rezeptoren wird mittels Immunhistochemie im ES-Epithel der Maus untersucht. ii) Die Expression dieser Proteine wird immunhistochemisch in post mortem Präparaten des ES von Menière-Patienten und gesunden Kontrollen untersucht. iii) Die transmembranäre Na+-Aufnahme und -Abgabe im ES-Epithel der Maus wird in vitro mittels Na+-bindender Fluoreszenz-Indikatoren (sodium-binding fluorescent indicator, SBFI) und konfokaler Laser-scanning Mikroskopie (cLSM) untersucht. iv) Der Einfluss von ADH und Aldosteron auf die epitheliale Na+-Aufnahme und -Abgabe wird in vitro mittels SBFI und cLSM untersucht.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Joe C. Adams