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01.06.2014 | Leitthema | Ausgabe 6/2014

HNO 6/2014

Wasserregulation in der Cochlea

Unterstützen molekulare Wasserkanäle die kaliumabhängige Schalltransduktion?

Zeitschrift:
HNO > Ausgabe 6/2014
Autoren:
A. Eckhard, H. Löwenheim

Zusammenfassung

Hintergrund

Die Schalltransduktion in der Cochlea ist von der Zirkulation von Kaliumionen (K+) zwischen der Endolymphe und der Perilymphe entlang so genannter „K+-Recyclingrouten“ abhängig. Diese K+-Flüsse erzeugen hohe ionale und osmotische Gradienten, welche die Erregbarkeit der Haarsinneszellen sowie die zelluläre Integrität des gesamten cochleären Epithels gefährden. Molekulare Wasserkanäle – Aquaporine (AQP) – werden in allen cochleären Stützzellen entlang der K+-Recyclingrouten exprimiert; ihre Bedeutung für die osmotische Äquilibration der Zellen des Ductus cochlearis ist nicht bekannt.

Methoden

Diffusive und osmotische Wasserpermeabilitäten der Reissner-Membran, des Corti-Organs sowie des gesamten Epithels des Ductus cochlearis wurden bestimmt. Die Expression des Kaliumkanals Kir4.1 und des Wasserkanals AQP4 im Ductus cochlearis wurde immunhistochemisch untersucht.

Ergebnisse

Die ermittelten Wasserpermeabilitätswerte weisen auf durch AQP beschleunigte Wasserflüsse im Epithel des Ductus cochlearis hin. Immunhistochemisch zeigt sich eine Kolokalisation von Kir4.1 und AQP4 in distinkten Membrandomänen der Stützzellen entlang der K+-Recyclingrouten.

Schlussfolgerung

Diese Ergebnisse legen einen durch AQP mediierten schnellen Wasseraustausch zwischen der Endolymphe, den Zellen des Ductus cochlearis und der Perilymphe nahe. Die subzelluläre Kolokalisation von Kir4.1 und AQP4 in epithelialen Stützzellen spricht für eine enge funktionelle Kopplung von Kalium- und Wasserflüssen in der Cochlea. Dies bietet eine Erklärung für die bei Menschen mit Mutationen im AQP4-Gen beobachtete Schwerhörigkeit.

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