Taubheit Julia Charl Rieke Schluckebier
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- Cornelia Kramer
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1 Taubheit Julia Charl Rieke Schluckebier
2 Gliederung 1. Aufbau des Ohres 2. Akustische Wahrnehmung 3. Aufbau der Haarzellen 4. Tip-Links 5. Mechanoelektrische Transduktion a. PMCA2-Pumpe 6. Taubheit 7. Ursachen der Taubheit 8. Quellen
3 Aufbau des Ohres - Allgemein 19. November 2015
4 Aufbau des Ohres - Allgemein 19. November 2015 Außenohr: o Ohrmuschel o Gehörgang o Trommelfell Mittelohr: o Gehörknöchelchen o Ovales Fenster Innenohr: o Cochlea o Bogengänge
5 Aufbau des Ohres - Cochlea 19. November 2015 Die 3 flüssigkeitsgefüllten Kammern der Cochlea: o Scala vestibuli Perilymphe o Scala media (Ductus cochlearis) Endolymphe o Scala tympani Perilymphe
6 Aufbau des Ohres - Cochlea 19. November 2015 Auf der Basilarmembran befindet sich das cortische Organ o Enthält die Haarzellen
7 Akustische Wahrnehmung - Allgemein 19. November 2015 Schallwellen Ohrmuschel Gehörgang Trommelfell Gehörknöchelchen Ovales Fenster Cochlea Nervenimpulse Gehirn
8 Akustische Wahrnehmung In der Cochlea 19. November 2015 Basilarmembran schwingt Haarzellen werden periodisch gehoben und gesenkt Reizauslösung durch die Tectorialmembran Signal wird an Gehirn weitergeleitet Druckwellen entweichen duch das runde Fenster
9 Akustische Wahrnehmung In der Cochlea 19. November 2015 Lautstärke = Amplitude der Schallwellen Tonhöhe = Frequenz o Hochfrequente Schallwellen = hohe Töne o Niederfrequente Schallwellen = tiefe Töne Mechanischen Eigenschaften Cochlea: o Basis: schmal und steif o Apex: breit und flexibel
10 Aufbau der Haarzellen Allgemein 19. November 2015 Mechanorezeptoren Stereozilien o Unterschiedliche Länge o Ragen in Endolymphe o Synchrone Bewegung in Richtung der längsten Stereozilie o Durch Tip-Links verbunden Kern aus Aktinfilamenten o - und -Aktin o Steif
11 Aufbau der Haarzellen Äußere Haarzellen 19. November 2015 <90% efferente Nervenzellen Kontakt zur Tectorialmembran Drei parallele Reihen Stereozilien Cochlearer Verstärker o Spannungsabhängiges Membranprotein Prestin sorgt für Eigenbewegung o Präzisierung der Frequenzanalyse und höhere Sensitivität
12 Aufbau der Haarzellen Innere Haarzellen 19. November 2015 <95% afferente Nervenzellen Erst Kontakt mit der Tectorialmembran, nach Verstärkung durch die äußeren Haarzellen o Kürzere Stereozilien, ragen in Endolymphe Eine Reihe Stereozilien Transduktion Sind für das eigentliche Hören zuständig
13 Tip-Links 19. November 2015 Bestehen größtenteils aus Cadherin 23 und Protocadherin 15 Extrazelluläre Proteinbrücken Dehnung = Offene Kanäle Entspannung = Geschlossene Kanäle
14 Mechanoelektrische Transduktion 19. November 2015 Mechanoelektrische Transduktion (MET) Biegung der Stereozilien bewirkt Änderung der Zellmembran-Leitfähigkeit Kationen-Influx durch Öffnung von MET-Kanälen Depolarisation der Haarzelle Erhöhte Ca 2+ -Konzentration bewirkt Glutamat- Freisetzung in synaptischen Spalt
15 PMCA2-Pumpe 19. November 2015 Plasmamembran-Ca 2+ -Pumpe (PMCA2) Pumpe an äußeren Haarzellen schleust Ca 2+ wieder in Endolymphe Kationen-Konzentration in der Haarzelle sinkt -> Balance wird wieder hergestellt Stereozilien gehen in Ruhelage über Ca 2+ hat Stützfunktion im Cadherin23-Protein
16 PMCA2-Pumpe 19. November 2015 Öffnung der Mechanoelektrischen Transduktionskanäle
17 PMCA2-Pumpe 19. November 2015
18 Taubheit Allgemein 19. November 2015 Taubheit Formen und Auslöser Sensorineurale (Innenohr-) Hörstörung, die häufigste angeborene Störung bei 1 in 1000 Neugeborenen Bei vielen Erwachsenen über 60 Jahren Hördefizite Über die Hälfte sind genetisch bedingt Andere Ursachen: Rauchen, Lärm, Übergewicht, Hypoxie, Ischämie, Zelltod
19 Taubheit Allgemein 19. November % nicht syndromal -> NSHL o Abgesehen vom Innenohr kein anderes Organ betroffen, keine weiteren Symptome 20% syndromal o Hörstörungen werden durch übergeordnete Krankheitsbilder verursacht z.b.: Usher- Syndrom Hörstörungen sind genetisch extrem verschieden Mutationen in bis zu 100 Genen können für NSHL verantwortlich sein
20 Taubheit Allgemein 19. November % der erblichen Hörstörungen autosomal rezessiv vererbt o Hörstörungen zeigen sich bereits prälingual 20-30% autosomal dominant o Meist etwas weniger schwere Hörstörung und erst postlingual 1-3% X-chromosomal vererbt
21 Taubheit Allgemein 19. November 2015 Wie genau entsteht die Taubheit?
22 Taubheit Allgemein 19. November 2015 Verlust äußerer Haarzellen Frequenzselektivität, eine Fähigkeit des auditorischen Systems Frequenzen werden in Cochlea separiert und die einzelnen Frequenzen erregen verschiedene Haarzellen Nur wenige Frequenzen werden bei geringer Intensität wahrgenommen Je größer die Intensität, desto größer die Frequenzspannweite
23 Taubheit Allgemein 19. November 2015 Äußere Haarzellen erhöhen sowohl Frequenzselektivität als auch Sensitivität
24 Ursachen für Taubheit 19. November 2015 Ursachen für Taubheit: Lärm Lärm-induzierte Zerstörung der Tip-links führt zur Öffnung der Transduktionskanäle Einstrom von Kationen Dauerhafte Depolarisation und erhöhte intrazelluläre Ca 2+ -Konzentration wirken exzitotoxisch
25 Ursachen für Taubheit 19. November 2015 In äußeren Haarzellen Dauerkontraktion -> Verformung des Corti-Organs -> dauerhafte Hörstörung Bei inneren Haarzellen dauerhafte Depolarisation -> Vermehrte Glutamatfreisetzung -> Degeneration der afferenten Nerven
26 Genetische Ursachen für Taubheit 19. November 2015 Genetische Ursachen für Taubheit Mutationen in Genen der Proteine der Tip- Links Cadherin 23 und Protocadherin 15 Mutationen in weiteren unterstützenden Proteinen der Stereozilien (z.b.: MyosinVIIa, harmonin b, SANS) Mutationen der PMCA2 Mutationen des Proteins Prestin in den äußeren Haarzellen
27 Genetische Ursachen für Taubheit 19. November 2015 Cadherin 23 und Protocadherin 15 Bilden Verbindungen zwischen Stereozilien o In entwickelnden Stereozilien tragen sie zur Morphogenese dieser bei o In adulten Stereozilien bilden sie die Tip-Links -> für MET notwendig Mutationen führen z.b.: zu verkürzten Stereozilien oder die MET funktioniert nicht Beim Usher-Syndrom ist Cadherin 23 defekt
28 Genetische Ursachen für Taubheit 19. November 2015 MyosinVIIa MyosinVIIa bestimmt die Länge der Stereozilien -> höchste Konzentration in längster Kontrolliert außerdem die Spannung der Tip-links Mutationen bedeuten deutlich verkürzte Stereozilien Funktionsverlust bei Usher-Syndrom und autsomal rezessivem NSHL
29 Genetische Ursachen für Taubheit 19. November 2015 Ausfall von PMCA2 Ca 2+ wird verzögert bzw. gar nicht in Endolymphe geschleust -> intrazelluläre Ca 2+ -Konzentration steigt Ca 2+ ist wird in Proteinen der Tip-Links gebunden -> Fehlfunktion der PMCA2 führt also auch zu Fehlfunktion von Cadherin23
30 Genetische Ursachen für Taubheit 19. November 2015 Prestin
31 Genetische Ursachen für Taubheit 19. November 2015 Funktionsausfall von Prestin resultiert in Verlust der Elektromotilität Sensitivität der cochlearen Verstärkerfunktion sinkt drastisch -> Mechanoelektrische Transduktion bleibt jedoch unbeeinflusst
32 Genetische Ursachen für Taubheit 19. November 2015
33 Quellen 19. November 2015 Quellen (16:47 Uhr) (16:50 Uhr) (14:23 Uhr) (18:46 Uhr) FUDISS_derivate_ /Dissertation_online.pdf, (14:55 Uhr) x-anatomy_of_the_human_ear_de.svg.png, (15:30 Uhr) (17:54 Uhr) (13:12 Uhr) (15:19 Uhr) (18:13 Uhr) (15:29 Uhr) (23:45 Uhr) (20:50 Uhr) (14:52 Uhr) Fettiplace, Robert; Hackney, Carole M. The sensory and motor roles of auditory hair cells. Nature Publishing Group, Müller, Ulrich Cadherines and Mechnotransduction by Hair Cells. Curr Opin Cell Biol., 2008 Giacomello, Marta; De Mario, Agnese; Primerano, Simona; Brini, Marisa; Carafoli, Ernesto Hair cells, plasma membrane Ca 2+ ATPase and deafness. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology 44, 2012 Campbell, Neil A. et al.: Biologie, 8. Auflage. München, 2009
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