Gehoorschade herstellen met hersencellen

Amerikaanse neurologen hebben in het volwassen brein stamcellen gevonden die de functie van beschadigde gehoorcellen over kunnen nemen. In het laboratorium zijn deze cellen al elektrisch actief, wat wil zeggen dat ze zelf signalen kunnen verzenden en ook signalen van andere cellen ontvangen. Mogelijk worden de hersencellen in de toekomst ingezet bij patiënten om gehoorschade te herstellen.

10 december 2008

Geluid komt vanuit de buitenlucht de oorschelp binnen en valt dan direct op het trommelvlies. Hierdoor ontstaat een lichte trilling die via hamer, aambeeld en stijgbeugel uiteindelijk terecht komt in het binnenoor (ook wel slakkenhuis). In het binnenoor ligt het orgaan van Corti, waarop ongeveer 20.000 haarcellen liggen. Via vloeistof in het binnenoor gaan ook de haarcellen trillen en zij vertalen deze beweging in elektrische informatie. Door de gehoorzenuw worden de signalen van haarcellen doorgestuurd naar het gehoorcentrum in de hersenen. Haarcellen kunnen beschadigd raken door veroudering of overstimulatie. Het probleem hiervan is dat deze cellen niet in staat zijn om te herstellen of te vernieuwen. Beschadiging leidt uiteindelijk dus tot blijvende gehoorschade, waarbij ook zenuwcellen kapot gaan. Ongeveer 10% van de wereldbevolking heeft op dit moment te maken met permanente gehoorbeschadiging.

Linksboven is schematisch het oor weergegeven met de oorschelp, het trommelvlies, de drie gehoorbeentjes, het slakkenhuis en de gehoorzenuw. Linksonder een doorsnede van het binnenoor met daarnaast twee foto’s van normale en beschadigde haarcellen.

Klik op de afbeelding voor een grotere versie

In de hersenen van knaagdieren en mensen vonden Amerikaanse neurologen twee verschillende stamceltypen die de functie van haarcellen en zenuwcellen over kunnen nemen. Stamcellen van het eerste type lijken qua uiterlijk en functionaliteit het meeste op haarcellen. In het laboratorium zagen de onderzoekers dat deze cellen zonder moeite infiltreren in het slakkenhuis en daar gelijk proberen contact te maken met intacte zenuwcellen. Het tweede type stamcellen lijkt vooral de functie van zenuwcellen over te kunnen nemen. Deze stamcellen maken na hun introductie een verbinding met haarcellen. Na ongeveer 7 dagen breken uitlopers van de nieuwe zenuwcellen door het orgaan van Corti heen, om heel precies contact met haarcellen te krijgen. Door de uitlopers gingen elektrische signalen heen en weer, voor de onderzoekers een aanwijzing dat er communicatie was tussen haarcellen en nieuwe stamcellen.

In het bovenstaande filmpje is te zien hoe volwassen stamcellen (zowel rood als groen) uit de hersenen zich vestigen in het slakkenhuis. Video: Dongguang Wei

Therapie

De neurologen zien in hun ontdekking een nieuwe therapie om gehoorschade bij patiënten te herstellen. Tot nu toe richtte het onderzoek naar een werkzame therapie zich vooral op transplantatie van zenuwcellen vanuit andere plekken naar het binnenoor en behandeling met embryonale stamcellen. Van deze technieken is echter nooit aangetoond dat de nieuwgevormde zenuwcellen contact konden maken met haarcellen en dit is precies wat met volwassen stamcellen nu wel lukt. Voor mensen bij wie de haarcellen beschadigd zijn, is het waarschijnlijk voldoende om alleen stamcellen van het eerste type te introduceren. Als ook de zenuwcellen zijn aangetast, kunnen beide stamceltypen samen getransplanteerd worden. Of en hoe zo’n therapie precies bij mensen is toe te passen, moet over een aantal jaar duidelijk zijn.