Wie differenzieren olfaktorische Reservestammzellen zu neuronalen Zellen? - Eine kombinierte in vitro/in vivo Studie

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Constantin Hintschich
• Fachliche Zuordnung: Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Phoniatrie und Audiologie
• Förderung: Förderung von 2022 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 504647467

Eine altersbedingte Riechstörung betrifft bis zu 70 % der Bevölkerung über 80 Jahre. Das Riechepithel hat ein ausgeprägtes Regenerationspotenzial, welches auf zwei Arten von Stammzellen zurückzuführen ist: (1) Globose Basalzellen, die die erste Stufe der Regeneration darstellen und eine ständige Neurogenese durchlaufen, um das Riechepithel zu erneuern, und (2) horizontale Basalzellen, die als ruhende Reservestammzellen fungieren und nur bei schweren Schäden des Riechepithels aktiviert werden. Bei Presbyosmie führt der Verlust von Riechsinneszellen und globose Basalzellen zu einer neurogenen Erschöpfung. Die Population der ruhenden horizontalen Basalzellen wird jedoch nicht aktiviert. Daher ist die Aktivierung der horizontalen Basalzellen in situ ein therapeutisches Ziel bei altersbedingten Riechstörungen. Frühere Studien haben gezeigt, dass horizontale Basalzellen durch eine Herunterregulierung des Transkriptionsfaktors p63 aktiviert werden können. Dies kann durch die exogene Gabe von Retinsäure erzielt werden.Doch selbst nach erfolgreicher Aktivierung können sich aktivierte horizontale Basalzellen in vier verschiedene Richtungen differenzieren, von denen nur eine zu einer neuronalen Differenzierung in globose Basalzellen und Riechsinneszellen führt. Der therapeutische Ansatz zur Aktivierung der horizontalen Basalzellen erfordert also auch, dass die Stammzellreserve sich nach ihrer Aktivierung neuronal differenziert. Die zugrundeliegenden Mechanismen der neuronalen Differenzierung in globose Basalzellen und Riechsinneszellen sind noch weitgehend ungeklärt. Dies soll in dem folgenden kombinierten in vitro/in vivo Ansatz aufgeklärt werden: Zunächst soll die Wirkung verschiedener Faktoren auf die Differenzierung in einer Kultur von murinen horizontalen Basalzellen mittels Immunhistochemie untersucht werden. In einem zweiten Schritt wird dieses neurogen differenzierte olfaktorische Gewebe in das olfaktorische Epithel von Wirtsmäusen transplantiert. Das Ergebnis wird ebenfalls immunhistochemisch untersucht. Das Ziel dieser Studie ist es, optimale Kulturbedingungen für die Regeneration des Riechepithels in vitro zu schaffen, das dann in ein geschädigtes Riechepithel transplantiert werden kann.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Eric Holbrook; Professor James E. Schwob, Ph.D.