Endozytose der inneren Haarzelle

Abstract

Endozytose stellt einen elementaren Prozess einer jeden funktionierenden Zelle dar. Jedoch ergeben sich in Abhängigkeit vom jeweiligen Zelltyp neuronal versus nicht-neuronal sowie der verschiedenen Synapsenformen Unterschiede bezüglich der heterogenen Internalisierungswege. Innerhalb dieser sind zudem unterschiedliche Proteine beteiligt, deren exakte Funktionen und Zusammenspiel nicht vollständig geklärt sind. Die innere Haarzelle (IHZ) des Innenohres bildet als sekundäre Sinneszelle so genannte Bänder-Synapsen aus. Neben der Exozytose ist hier zur Aufrechterhaltung der Stimulus¬fortleitung die Endozytose essentiell. Bisher jedoch existieren wenige Arbeiten, die den Fokus auf diesen Vorgang legen. Ziel dieser Arbeit war es daher, in Form einer Expressions¬analyse (Immunhistochemie) bestimmte Proteine als Vertreter der unterschiedlichen Wege in der IHZ der Maus darzustellen. Des Weiteren wurde das Augenmerk auf ein bestimmtes endozytotisches Protein Dynamin 1A (DNM 1A) gelegt und sowohl morphologische als auch funk¬tionelle Analysen an einer Mausmutante für DNM 1A (fitful) vorgenommen. Immunhistochemisch gelang die Darstellung von Clathrin und Dynamin 1, Caveolin dagegen konnte nicht nachgewiesen werden. Auf dieser Grundlage kann sowohl der klassische Clathrin-vermittelte Weg als auch das Vorliegen alternativer Endozytoseformen wie eine schnelle Endozytose und bulk retrieval in IHZ vermutet werden. Der Caveolin-vermittelte Weg jedoch scheint der Funktion der IHZ nicht gerecht zu werden. Insgesamt zeigte sich eine uneinheitliche Expression neuronaler und nicht-neuronaler Proteine, welche die Sonderstellung der IHZ als sekundäre Sinneszelle demonstriert. Die DNM1A-Mausmutante fitful präsentierte neben einem eindrücklichen neurolo¬gischen Phänotyp mit epileptischen Anfällen ein signifikant gemindertes Hörvermögen in der BERA (brainstem electric response audiometry). Es zeigte sich nicht nur eine herabgesetzte Hör¬schwelle, sondern ebenfalls eine Verlängerung der Latenzen und bei hoher Reizrate eine Reduktion der Amplituden der FAEP (frühe auditorisch evozierte Potentiale). Dabei scheint sich der Defekt nicht auf die erste auditorische Synapse zu beschränken, sondern sich entlang der weiteren Verschaltung fortzusetzen. Die Aggravation des Defizits bei stärkerer und anhaltender Stimulation im Bereich der Amplituden weist auf eine Beteiligung von Dynamin 1A nicht nur an dem klassischen Clathrin-vermittelten Weg, sondern auch an dem endozytotischen Weg bulk retrieval hin, der charakteristischer Weise bei starken Stimuli beobachtet wird.Zusammenfassend wurde erstmals die molekulare Ausstattung endozytotischer Proteine der IHZ untersucht. Außerdem bot die fitful-Mutation die bisher einmalige Gelegenheit, Funktionen der Isoform Dynamin 1A zu analysieren. Sie übernimmt entscheidende Aufgaben im Hörvorgang und scheint im Speziellen nicht nur an der klassischen Clathrin-vermittelten Endozytose, sondern auch am bulk retrieval mitzuwirken. Weitere Studien sind in Zukunft notwendig, um genauere Einsicht in endozytotische Wege der IHZ zu gewinnen sowie differenzierte Aussagen bezüglich Isoform-spezifischer Funktionen von Dynamin 1 treffen zu können.