Indiana University Wissenschaftler haben embryonalen Stammzellen der Maus in die wichtigsten Strukturen des Innenohrs umgewandelt. Die Entdeckung eröffnet neue Einblicke in Entwicklungsprozess der Sinnesorgan und die Bühne für Labormodellen von Krankheiten , der Wirkstoffforschung und mögliche Behandlungen für Hörverlust und Gleichgewichtsstörungen.
Ein Forscherteam um Eri Hashino , Ph.D., Ruth C. Holton Professor der HNO-Heilkunde an der Indiana University School of Medicine, führte berichtet, dass durch die Verwendung eines Zellkulturverfahren dreidimensionale , in der Lage, Koax- Stammzellen in Innen entwickeln sie waren -Ear Sinnesepithelien - haltige Haarzellen , Stützzellen und Neuronen - das erkennen Klang, Kopfbewegungen und Schwerkraft. Die Untersuchung wurde in der Zeitschrift Nature berichtet online.
Frühere Versuche, "wachsen" Innenohr- Haarzellen in Standard-Zellkultursysteme sind schlecht in Teil gearbeitet, weil notwendigen Hinweise, um Haarbündel zu entwickeln - ein Markenzeichen der Sinneshaarzellen und eine Struktur zum Erfassen von auditiven oder vestibulären Signale von entscheidender Bedeutung - in fehlt die flache Zellkulturschale. Aber, sagte Dr. Hashino , das Team festgestellt, dass die Zellen benötigt, um als Aggregate in einem spezialisierten Kulturmedium , das während der frühen Entwicklung eines Umfelds eher , dass im Körper vorgesehen ausgesetzt.
Das Team nachgeahmt den frühen Entwicklungsprozess mit einem zeitgenauen Verwendung mehrerer kleiner Moleküle, die die Stammzellen dazu aufgefordert, zu unterscheiden , von einer Stufe zur nächsten in Vorstufen des Innenohrs. Aber die dreidimensionale Suspension auch wichtige mechanische Signale , wie beispielsweise die Spannung von der Anziehungskraft der Zellen aufeinander vorgesehen, die Karl R. Koehler, BA , erster Autor des Papiers und ein Doktorand in der Medizintechnik Neurowissenschaften Graduiertenkolleg an der IU School of Medicine.
" Die dreidimensionale Kultur ermöglicht es den Zellen zur Selbstorganisation in komplexen Geweben mit mechanischen Signale, die während der embryonalen Entwicklung zu finden sind ", sagte Koehler .
"Wir waren überrascht zu sehen, dass , wenn Stammzellen geführt werden, um Innenohr Vorstufen zu werden und in 3-D -Kultur gelegt , diese Zellen verhalten, als ob sie wussten, dass nicht nur , wie man verschiedene Zelltypen im Innenohr zu werden, sondern auch , wie man Selbstorganisation in ein Muster bemerkenswert ähnlich dem nativen Innenohr ", sagte Dr. Hashino . " Unser ursprüngliches Ziel war es, Innenohr- Vorstufen in der Kultur zu machen, aber als wir Tests fanden wir Tausende von Haarzellen in der Kulturschale . "
Elektrophysiologie -Tests weiter bewiesen , dass diese Haarzellen aus Stammzellen erzeugt wurden funktionale und waren der Typ, der Schwerkraft und Bewegung zu spüren. Außerdem waren Neuronen wie jene, die in der Regel die Innenohr- Zellen in das Gehirn verbinden auch in der Zellkultur entwickelt und wurden in den Haarzellen verbunden .
Weitere Forschung ist notwendig , um festzustellen, wie Innenohrzellen im auditorischen Erkundung beteiligt könnten entwickelt werden , als auch, wie diese Verfahren angewendet werden, um die menschliche Innenohr- Zellen zu entwickeln , sagte der Forscher.
Die Arbeit öffnet jedoch eine Tür zum besseren Verständnis der Innenohr- Entwicklungsprozess sowie die Erstellung von Modellen für die Entwicklung neuer Medikamente oder Zelltherapie zur Innenohrstörungen zu behandeln , sagten sie.