Usher Syndrom Sebastian Müller Kosta Paunovic Überblick • • • • • • • Aufbau des Ohrs Aufbau der Haarzellen Akustische Wahrnehmung Wie/Wodurch entsteht das Usher Syndrom? Genetische Ursachen, Kandidatengene Welche Mutationen führen zu der Krankheit? Theraphiemöglichkeiten Aufbau des Ohres Mittel- und Innenohr Cochlea • Scala vestibuli und Scala tympani enthalten Perilymphe (wenig K+) • Ductus cochlearis enthält Endolymphe (viel K+) • Im Ductus cochlearis sitzt das Cortische Organ Cortisches Organ • Enthält die Rezeptoren • 3 äußere Haarzellen, 1 innere Haarzelle • Haarzellen sind Epithelzellen, keine Axone und bilden keine Aktionspotentiale • Haare ragen in die Tektorialmembran • Sensorische Neurone führen zum Hörnerv Haarzellen • Stereocilien enthalten viele Actinfilamente • Sind der länge nach angeordnet • Kinocilium kommt nur bei Amphibien vor, nicht mechanosensitiv • Sensorische Neurone führen zum Hörnerv • Stereocilien sind an der Spitze durch Tip-Links verbunden • Tip-Links sind an Ionenkänale gebunden Akustische Wahrnehmung • Menschliche Hörbereich von 20 – 20.000 Hz, nimmt im Alter ab • Schallwellen regen das Trommelfell an • Gehörknöchelchen verstärken und übertragen Schwingungen zum ovalen Fenster • Verstärkung durch die Kräfteübertragung vom großen Trommelfell zum kleineren ovalen Fenster • Schwingung des ovalen Fensters führt zu Welle in der Cochlea Akustische Wahrnehmung • Druckwelle wandert von Scala vestibuli über Scala tympani zum runden Fenster • Druckwelle erzeugt Wanderwelle auf Basilarmembran • Haarzellen werden relativ zur Tektorialmembran verschoben • Haare werden ausgelenkt und alle Ionenkanäle werden geöffnet, K+ strömt ein • Zelle depolarisiert, erhöhte Transmitterausschüttung und erhöhtes Aktionspotential der Nervenzelle Usher-Syndrom • Genetisch bedingte Hörsehbehinderung – Autosomal-rezessiver Erbgang – Ca. 10 von 100.000 bis zum 60. Lebensjahr erkrankt – Seit dem 19. Jahrhundert bekannt • • Innenohrschwerhörigkeit oder Gehörlosigkeit auf Grund der Schädigung von Haarzellen der Cochlea Retinopathia pigmentosa Verlauf : Nachtblindheit, Einschränkung des Gesichtsfeldes - „Tunnelblick“ Usher-Syndrom klinische Unterteilung • Usher-Typ 1 (USH1) – Taubheit von Geburt an – Retinopathia pigmentosa ab dem 10. Lebensjahr • Usher-Typ 2 (USH2) – hochgradige, konstante Schwerhörigkeit – Retinopathia pigmentosa ab der Pubertät • Usher-Typ 3 (USH3) – Postlingualer, fortschreitender Hörverlust – Retinopathia pigmentosa ab der 2. Lebenshälfte Usher Syndrom Kandidatengene und Proteine Usher-Syndrom Myosin VIIA in der Cochlea • Myosin VIIA kommt in den äußeren und inneren Haarzellen des Cortischen Organs vor. • Myosin VIIA verbindet das Cytoskelett über andere Proteine mit der Plasmamembran. Usher-Syndrom Schema der beteiligten Proteine (Usher-Proteinkomplex) Usher-Syndrom • Mutation eines Proteins führt zur Degeneration des Usher-Proteinkomplexes • Beteiligte Membranproteine werden nicht mehr ausgerichtet Funktionsverlust des gesamten Komplexes • Zusammenhang zwischen Retinopathia pigmentosa und Taubheit nicht geklärt Usher-Syndrom Therapie • • • • • Hörgeräte (USH2/3) Sehhilfen, Bildschirmlesegräte etc. Vitamin A Gentherapie Neuromorphe Chips – Cochleaimplantat (USH1) – Retinaimplantat Usher-Syndrom Cochleaimplantat Usher-Syndrom Sub-Retinaimplantat Quellen • Neil A. Campbell, Jane B. Reece. Biologie 6. Auflage, Spektrum • Ahmed ZM, Riazuddin S., Wilcox ER. The molecular genetics of Usher syndrome, Clin genet 2003: 431 – 444 • Bronya J.B. Keats u. David P. Corey American Journal of medical genetics 1999: 158 – 166 • http://www.wikipedia.de • http://www.sinnesphysiologie.de • http://www.itp.physik.tu-berlin.de/~krug/usher/dasush1.html • http://pvs.informatik.uni-heidelberg.de/Teaching/NTHR-03/ziegler.ppt