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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.
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UsherSyndrom 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
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 Epithel-zellen, keine Axone und bilden keine Aktions-potentiale • Haare ragen in die Tektorialmembran • Sensorische Neurone führen zum Hörnerv
Haarzellen • Stereocilien enthalten viele Actin-filamente • 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 Kräfte-übertragung 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-Syndromklinische 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-SyndromMyosin 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-SyndromSchema 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-SyndromTherapie • Hörgeräte (USH2/3) • Sehhilfen, Bildschirmlesegräte etc. • Vitamin A • Gentherapie • Neuromorphe Chips • Cochleaimplantat (USH1) • 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