Intakte Haarzellen essenziell für das Hörvermögen
Hörstörungen betreffen weltweit mehrere hundert Millionen Menschen und stellen eine erhebliche Belastung dar. Insbesondere die sensorineurale Schwerhörigkeit ist häufig und resultiert meist aus Funktionsstörungen der Haarzellen im Innenohr. Von diesen Zellen gibt es zwei Typen: äußere und innere Haarzellen. Während die inneren Haarzellen als primäre Sinnesrezeptoren für das Innenohr dienen, übernehmen die äußeren Haarzellen eine zentrale Rolle bei der Verstärkung mechanischer Schallsignale. Voraussetzung hierfür ist eine präzise strukturelle Organisation der Stereozilien sowie deren mechanische Kopplung an die darüberliegende Tektorialmembran. Störungen dieser hochkomplexen Architektur führen zu einer Beeinträchtigung der mechanoelektrischen Transduktion und klinisch zu Hörstörungen.
Während verschiedene Proteine der Stereozilienstruktur bereits identifiziert wurden, blieb bislang beispielsweise unklar, welche Moleküle die stabile Verbindung zur Tektorialmembran organisieren.
Eine aktuelle im Journal „Neuron“ publizierte Studie adressiert nun diese Wissenslücke und untersuchte die Rolle des bislang wenig charakterisierten Transmembranproteins Tmem145.
Tmem145 als strukturelles Verankerungs- und Organisationszentrum der äußeren Haarzellen
Das Forschungsteam um Prof. Dr. Katrin Reimann, Leiterin des Cochlea-Implant Zentrum der Klinik für HNO-Heilkunde, Kopf- & Hals-Chirurgie, Phoniatrie & Pädaudiologie des Universitätsklinikums Gießen und Marburg, Standort Marburg, sah, dass Tmem145 exklusiv bei den äußeren Haarzellen vorkommt und dort eine ringförmige Struktur an den Tiplinks der Stereozilien bildet. Diese Struktur organisiert die mechanische Kopplung an die darüberliegende Tektorialmembran.
Schwerer Hörverlust bei fehlendem Tmem145
Im Mausmodell führte das Fehlen des Tmem145 zu einer ausgeprägten Störung der Haarzellfunktion. Es kam zu einem Verlust der mechanischen Ankopplung zwischen Stereozilien und Tektorialmembran. Diese strukturelle Dysfunktion resultierte in:
- einem früheinsetzenden Hörverlust
- dem Ausfall der cochleären Verstärkerfunktion
- Degeneration des äußeren Haarzellbündels
Die Studienergebnisse unterstreichen damit die essenzielle Bedeutung von Tmem145 für die Funktion der äußeren Haarzellen.
Ausblick in die Zukunft: Tmem145 als Ziel für Hörverlustforschung
Bisher ist keine Tmem145-Mutation beim Menschen bekannt. Die Studienleiterin Prof. Reimann ist jedoch zuversichtlich, dass sich dies bald ändern könnte, da Tmem145 sehr ähnlich zu Sterocilin ist, ein Protein, bei dessen Mutation bereits eine Assoziation für eine angeborene Hörstörung bekannt ist. Somit könnte auch Tmem145 klinisch als Kandidaten-Gen für Hörstörungen relevant werden. Eine Möglichkeit könnte eine sogenannte Gentherapie - wie bei der Otoferlin-Mutation - sein, wie die Spezialistin erklärt. Als Herausforderung sieht sie die Umsetzung in die klinische Anwendbarkeit. Realistisch vermutet Prof. Reimann, dass es, bis eine Gentherapie zur Verfügung steht, noch einige Jahre dauern wird.
Jede Hörminderung unbekannter Ursache sollte eine genetische Untersuchung erhalten
„Gerade deshalb ist es entscheidend, das Gen-Screening bei Patienten mit Hörstörungen auszuweiten, auch um mögliche bisher unbekannte Mutationen zu finden und mit den Symptomen zu korrelieren. Das Endziel ist es, eine Therapie entwickeln zu können.“ betont Prof. Dr. Reimann. So empfiehlt sie jeden Patienten mit einer Hörminderung, deren Ursache nicht bekannt ist, an eine spezialisierte Klinik zu überweisen. So kann eine genetische Diagnostik eingeleitet werden. Mittlerweile können so mehr als 500 Hör-Gene auf einmal untersucht werden. „Das Screening schließt insbesondere auch Jugendliche und Erwachsene mit ein“ erläutert die Spezialistin. „Wenn wir 100 Patienten screenen, und eine Mutation finden, so ist dies ein deutlicher Mehrgewinn“ erklärt dazu Prof. Reimann. Das Screening ist letztendlich die Grundlage für die Forschung für eine mögliche Therapie angeborener Hörstörungen.
Welche Hörminderung sollte für eine genetische Untersuchung überwiesen werden? |
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Fazit
Insgesamt stellt die Identifikation von Tmem145 einen wichtigen Schritt dar, um die molekularen Grundlagen des Hörens besser zu verstehen und langfristig neue Behandlungsoptionen für Hörstörungen zu erschließen.
