Thyroid-Hormon Abhängigkeit des Reifprozesses von Bändersynapsen in Haarzellen

In dieser Arbeit untersuchten wir die Organisation, molekulare Zusammensetzung und Funktion von Bändersynapsen innerer Haarzellen (IHC) in einem hypo-thyroiden Mausmodell (Pax-8-/-). In Messungen exozytotischer Kapazitätsveränderungen in IHCs hypo-thyroider Tiere fanden wir eine ineffiziente Kopplung zwischen Ca2+ Strom und Exozytose. Quantifizierung der Anzahl der Bändersynapsen durch Immunhistochemie und Konfokalmikroskopie offenbarte eine höhere Zahl an Synapsen in Pax-8-/--Tieren im Vergleich zu Wildtyp- Tieren. Beide Eigenschaften weisen auf einen Verbleib hypo-thyroider IHCs in einem Entwicklungsstadium funktioneller und morphologischer Unreife hin. Durch Thyroxin-Ersatztherapie kann in diesen Zellen eine normale Entwicklung induziert werden. Ebenso fanden wir in hypo-thyroiden Tieren weitere Anzeichen für eine unvollständige Entwicklung innerer Haarzellen, wie fehlende Expression von BK-Typ K+ Kanälen, sowie verlängerte Präsenz der efferenten Innervation und der Aktionspotential-Generierung. Auf der molekularen Ebene erforschten wir in hypo-thyroiden Mäusen die Expression von zwei präsynaptischen Proteinen (SNAP 25 und Synaptobrevin 1) und stellten Abnahmen der jeweiligen mRNA Konzentrationen fest. Zusätzlich präsentiert unsere Studie ein Mausmodell zum Studium der auditorischen Funktion bei Menschen mit durch Thyroxin-Mangel hervorgerufener Taubheit. Wir schließen daraus, dass Thyroxin ein wichtiges Signal für die korrekte Entwicklung der inneren Haarzellen darstellt