5.3 Ergebnisse der In-vivo-Versuche
5.3.2 Vergleich der Spiralganglienzelldichten zwischen rechten und linken ertaubten
Gruppen untereinander
Zur Evaluierung der Effekte der unterschiedlichen Interventionen wurden die ermittelten Spiralganglienzelldichten der behandelten linken Cochleae mit denen der jeweiligen rechten Kontrollgruppe verglichen. Hierüber ließ sich die Wirksamkeit der jeweiligen Intervention erkennen, da der Spiralganglienzelldichtewert der rechten Kontrollseiten den Dichtewert nach 21 Tagen Ertaubung widerspiegelt. Der Unterschied zur linken Seite gibt dabei die Effizienz der Testsubstanz hinsichtlich der Spiralganglienzelldichte an. Die statistische Auswertung erfolgte in diesem Fall über den t-Test für abhängige Stichproben. Des Weiteren fand ein Vergleich der linken behandelten Cochleae aller Gruppen untereinander statt, wobei mit den rechten Seiten genauso verfahren wurde. Hierbei wurde die statistische Auswertung mittels Varianzanalyse (analysis of variance, ANOVA) und Student-Newman-Keuls-Test durchgeführt.
Tendenziell wiesen alle Gruppen auf der rechten Kontrollseite eine höhere Spiralganglienzelldichte auf, wobei nur in der PBS-Gruppe zwischen linker und rechter Seite ein signifikanter Unterschied festgestellt wurde (4,14 SGZ ± 1,40/ 10.000 µm2; Mittelwert ± Standardabweichung versus 5,23 SGZ ± 1,67/ 10.000 µm2; p < 0,05; Abb. 20).
Die Abweichungen der Spiralganglienzelldichten zwischen rechter und linker Seite zeigten bei den übrigen Gruppen keine signifikanten Unterschiede. Die ermittelten Werte ergaben für die LNC FITC-Gruppe auf der linken Seite eine mittlere Dichte von 3,13 ± 0,49 SGZ/ 10.000 µm2 während die rechte Seite mit 3,25 ± 0,38 SGZ/ 10.000 µm2 einen leicht erhöhten Dichtewert zeigte. Bei der LNC FITC ROLIPRAM-Gruppe wurden Werte von 3,28 ± 1,48 SGZ/ 10.000 µm2 für die linke Seite sowie 3,36 ± 1,15 SGZ/ 10.000 µm2 für die rechte Seite ermittelt. Ein ähnliches Bild zeigte sich in der ROLIPRAM-Gruppe wobei auf der linken Seite ein Dichtewert von 3,31 ± 0,89 SGZ/ 10.000 µm2 erreicht wurde, sich auf der Kontrollseite aber zur linken Seite ein wiederum leicht erhöhter Wert von 3,74 ± 0,89 SGZ/ 10.000 µm2 darstellte.
LNC FITC li Kontrolle PBS re
LNC FITC ROLIPR AM li
Kontrolle PBS re
ROLIPR AM li
Kontrolle PBS re
PBS li
Kontrolle PBS re 0
1 2 3 4 5 6 7
8 *
Versuchsgruppe
Durchschnittliche SGZ-Dichte linker und rechter Cochleae (SGZ-Zahl/10.000 µm2 )
Abb. 20: Durchschnittliche SGZ-Dichten (SGZ/ 10.000 µm2; Mittelwert ± Standardabweichung) der Cochleae ertaubter Meerschweinchen nach linksseitiger Behandlung mit LNC FITC, LNC FITC ROLIPRAM, ROLIPRAM und PBS im Vergleich mit den jeweils rechtsseitigen, nur mit PBS behandelten Cochleae. Nur in der PBS-Gruppe war ein signifikanter Unterschied zu erkennen (p < 0,05 = *).
Der Vergleich der Spiralganglienzelldichten der linken Ohren untereinander ergab keine signifikanten Unterschiede. So wurde das Dichtemaximum mit 4,14 ± 1,40 SGZ / 10.000 µm2 in der PBS-Gruppe, das Minimum in der LNC FITC-Gruppe mit einem Wert von 3,13 ± 0,54 SGZ/ 10.000 µm2 erreicht. Der Vergleich der Daten der rechten Cochleae hingegen zeigte einen signifikant erhöhten Wert der Spiralganglienzelldichte für die PBS-Gruppe mit 5,23 ± 1,67 SGZ/ 10.000 µm2 (p < 0,05). Der niedrigste Wert zeigte sich auch auf dieser Seite ebenfalls in der LNC FITC-Gruppe mit 3,25 ± 0,41 SGZ/ 10.000 µm2.
5.3.3 Vergleich der Spiralganglienzelldichten des unteren, mittleren und oberen Abschnitts der ertaubten, rechten Cochleae (ohne Therapie) innerhalb einer Versuchsgruppe sowie zwischen den verschiedenen Versuchsgruppen
Für die Beurteilung der jeweiligen Interventionseffekte in den unterschiedlichen Abschnitten der Cochlea wurden die ermittelten Spiralganglienzelldichten der einzelnen Anschnitte des ROSENTHALschen Kanals in drei Gruppen unterteilt (4.2.3.10). So zeigte der Vergleich der gewählten Abschnitte innerhalb einer Gruppe ob es abhängig von der Topographie in der Cochlea zu verschieden stark ausgeprägten Effekten kommt. Die Unterschiede in den Zelldichten der einzelnen Abschnitte können Rückschlüsse auf eine eventuelle Beeinflussung der rechten Ohren durch die linksseitig behandelten Ohren zulassen. Zum Vergleich der verschiedenen Abschnitte innerhalb einer Versuchsgruppe wurde der t-Test für abhängige Stichproben angewendet. Der Vergleich der einzelnen Abschnitte zwischen den verschiedenen Gruppen erfolgte mittels Varianzanalyse (analysis of variance, ANOVA) und nachfolgendem Student-Newman-Keuls-Test (Abb. 21).
Ein recht homogenes Bild war in der LNC FITC-Gruppe zu sehen, wobei zwischen den verschiedenen Abschnitten der Cochlea kein signifikanter Unterschied evident wurde. So konnten für den unteren Abschnitt ein mittlerer Wert von 3,14 ± 0,13 SGZ/ 10.000 µm2 (Mittelwert ± Standardabweichung), für den mittleren Abschnitt 3,34 ± 0,80 SGZ/ 10.000 µm2 ermittelt werden, während der obere Abschnitt einen mittleren Spiralganglienzelldichtewert von 3,26 ± 0,52 SGZ/ 10.000 µm2 erzielte. Auch in der LNC FITC ROLIPRAM-Gruppe zeigte sich eine ähnlich homogene Verteilung der Spiralganglienzelldichten zwischen den drei Abschnitten, wobei der mittlere Abschnitt einen tendenziell höheren Wert zu dem unteren sowie oberen Abschnitt aufwies (3,55 ± 1,76 SGZ/ 10.000 µm2 versus 3,24 ± 0,92 SGZ/ 10.000 versus 3,28 ± 0,94 SGZ/
10.000 µm2)
Als einzige Gruppe zeigten die Kontrollcochleae der mit Rolipram behandelten Tiere einen signifikanten Unterschied in der Spiralganglienzelldichte zwischen den einzelnen Abschnitten. So wurde im oberen Abschnitt (4,91 ± 1,20 SGZ/ 10.000 µm2) ein hoch signifikant erhöhter (p < 0,01) Wert im Vergleich zum unteren Abschnitt (2,95 ± 0,88 SGZ/ 10.000 µm2) erreicht. Aber auch gegenüber des mittleren Abschnitts
(3,36 ± 1,08 SGZ/ 10.000 µm2) zeigte sich ein zwar geringerer aber dennoch signifikanter (p < 0,05) Unterschied zur Spiralganglienzelldichte des oberen Abschnitts.
In der PBS-Gruppe zeigte sich lediglich eine tendenzielle Zunahme der Zelldichten vom unteren über den mittleren bis zum oberen Abschnitt. Signifikante Unterschiede konnten hierbei jedoch auf Grund der höheren Streuung nicht beobachtet werden
Durchschnittliche SGZ-Dichte rechter Cochleae (ohne Therapie) (SGZ-Zahl/10.000 µm2 )
Abb. 21: Darstellung der mittleren Spiralganglienzelldichten und der Standardabweichung des unteren (1), mittleren (2) und oberen Abschnitts (3) der ertaubten, rechten Cochleae (ohne Therapie).
Das Diagramm zeigt den Vergleich der unterschiedlichen Abschnitte innerhalb der einzelnen Gruppen.
Die hier dargestellten Kontrollseiten wurden alle mit PBS behandelt. Signifikanzniveaus sind mittels Klammern über den entsprechenden Säulen dargestellt (p < 0,05 = *; p < 0,01 = **).
Der Vergleich der einzelnen Abschnitte zwischen den Gruppen erbrachte für die unteren und mittleren Abschnitte keinen signifikanten Unterschied. Nur der Vergleich der oberen Abschnitte wies im Vergleich zwischen den einzelnen Gruppen signifikante Unterschiede auf.
So zeigte sich die Spiralganglienzelldichte des oberen Abschnittes der ROLIPRAM-Gruppe (4,91 ± 1,20 SGZ/ 10.000 µm2) einen signifikant (p < 0,05) höheren Wert als die entsprechenden Windungen der Gruppen LNC FITC sowie LNC FITC ROLIPRAM (3,26 ± 0,52 SGZ/ 10.000 µm2; respektive 3,28 ± 0,94 SGZ/ 10.000 µm2), während der Spiralganglienzellwert des oberen Abschnitts der PBS-Gruppe (5,85 ± 1,84 SGZ/ 10.000 µm2) die Werte der beiden letztgenannten Gruppen sogar hoch signifikant (p < 0,01) übertraf (Abb. 22).
LNC FITC 1
Durchschnittliche SGZ-Dichte rechter Cochleae (ohne Therapie) (SGZ-Zahl/10.000 µm2 )
Abb. 22: Darstellung der mittleren Spiralganglienzelldichten und der Standardbweichung des unteren (1), mittleren (2) und oberen Abschnitts (3) der ertaubten, rechten Cochleae (ohne Therapie). Das Diagramm zeigt den Vergleich der jeweiligen Abschnitte zwischen den unterschiedlichen Gruppen.
Die hier dargestellten Kontrollseiten wurden alle mit PBS behandelt. Signifikanzniveaus sind mittels Klammern über den entsprechenden Säulen dargestellt (p < 0,05 = *; p < 0,01 = **).
5.3.4 Vergleich der Spiralganglienzelldichten des unteren, mittleren und oberen Abschnitts der ertaubten, linken Cochleae (mit Therapie) innerhalb einer Versuchsgruppe sowie zwischen den Versuchsgruppen
Zur vergleichenden Betrachtung der Einflüsse der Versuchssubstanzen auf das Spiralganglienzellüberleben wurden auch die Spiralganglienzelldichten der linken Cochleae in drei Abschnitte zusammengefasst. Hierbei ist nach dem gleichen Verfahren wie bei den rechten Cochleae (5.3.3) vorgegangen worden um mögliche ortsspezifische Effekte der benutzten Substanzen zu erkennen.
Die statistische Beurteilung zum Vergleich der verschiedenen Abschnitte innerhalb einer Versuchsgruppe erfolgte durch den t-Test für abhängige Stichproben. Der Vergleich der einzelnen Abschnitte zwischen den verschiedenen Gruppen wurde mittels Varianzanalyse (analysis of variance, ANOVA) und nachfolgendem Student-Newman-Keuls-Test durchgeführt (Abb. 23).
Die Auswertung der LNC FITC-Gruppe zeigte die signifikant höchste Spiralganglienzell-dichte in dem obersten Abschnitt mit 3,55 ± 0,64 SGZ/ 10.000 µm2 (Mittelwert ± Standardabweichung). Wobei der Unterschied zum mittleren Abschnitt (p < 0,01;
2,77 ± 0,49 SGZ/ 10.000 µm2) größer ist als zum unteren Abschnitt (p < 0,05;
3,07 ± 0,53 SGZ/ 10.000 µm2).
Die Spiralganglienzelldichten in der LNC FITC ROLIPRAM-Gruppe zeigten dahingegen keinen signifikanten Unterschied. So lagen die Werte der unteren, mittleren und oberen Cochleaanteile sehr dicht zusammen (3,63 ± 1,83 SGZ/ 10.000 µm2; respektive 3,07 ± 1,26 SGZ/ 10.000 µm2; respektive 3,16 ± 1,41 SGZ/ 10.000 µm2).
Auch bei den mit Rolipram behandelten Tieren zeigte sich die Spiralganglienzelldichte der mittleren Anteile als die Geringste (2,99 ± 0,92 SGZ/ 10.000 µm2). So war im oberen Abschnitt ein signifikant höherer Spiralganglienzelldichtewert zu verzeichnen (p < 0,05;
3,77 ± 1,33 SGZ/ 10.000 µm2), während die Dichte der unteren Cochleaanteile einen nur tendenziell höheren Wert zu erkennen gab (3,16 ± 0,64 SGZ/ 10.000 µm2).
Mit den Zelldichtewerten von 3,83 ± 2,04 SGZ/ 10.000 µm2 in dem unteren, 3,88 ± 1,29 SGZ/ 10.000 µm2 in dem mittleren und 4,70 ± 1,15 SGZ/ 10.000 µm2 in dem
oberen Abschnitt gab es auch in der PBS-Gruppe keine signifikanten Unterschiede zu
Durchschnittliche SGZ-Dichte linker Cochleae (mit Therapie) (SGZ-Zahl/10.000 µm2 )
Abb. 23: Darstellung der mittleren Spiralganglienzelldichten und der Standardabweichung des unteren (1), mittleren (2) und oberen Abschnitts (3) der ertaubten linken Cochleae (mit Therapie). Das Diagramm zeigt den Vergleich der einzelnen Abschnitte innerhalb der einzelnen Gruppen. Die Cochleae wurden mit LNC FITC, LNC FITC ROLIPRAM, ROLIPRAM und PBS behandelt.
Signifikanzniveaus sind mittels Klammern über den entsprechenden Säulen dargestellt (p < 0,05 = *;
p < 0,01 = **).
Die vergleichende Betrachtung der einzelnen Abschnitte zwischen den Gruppen erbrachte keine signifikanten Unterschiede, wobei die Werte der PBS-Gruppe aber in jedem Abschnitt das tendenzielle Maximum bildeten (Abb. 24).
LN
Durchschnittliche SGZ-Dichte linker Cochleae (mit Therapie) (SGZ-Zahl/10.000 µm2 )
Abb. 24: Darstellung der mittleren Spiralganglienzelldichten und der Standardabweichung des unteren (1), mittleren (2) und oberen Abschnitts (3) der ertaubten, linken Cochleae (mit Therapie). Das Diagramm zeigt den Vergleich der jeweiligen Abschnitte zwischen den unterschiedlichen Gruppen.
Die Cochleae wurden mit LNC FITC, LNC FITC ROLIPRAM, ROLIPRAM und PBS behandelt. Es ergaben sich keine signifikanten Unterschiede innerhalb der einzelnen Abschnitte.
5.3.5 Vergleich der Somadiameter der Spiralganglienzellen zwischen rechter und linker ertaubter Cochleae der Tiere einer Versuchsgruppe sowie der linken bzw. rechten Cochleae aller Gruppen untereinander
Neben der Spiralganglienzelldichte wurde als zweiter Parameter der Somadiameter der Spiralganglienzellen vermessen. Es sollte ein etwaiger Effekt der jeweiligen Testsubstanzen auf die Größe der Spiralganglienzellen untersucht werden. Hierfür erfolgte ein Vergleich der rechten Kontrollseite mit der linken, mit der jeweiligen Testsubstanz behandelten Seite. Es wurden pro Anschnitt des ROSENTHALschen Kanals acht Somadiameter ermittelt, wobei in vier verschieden Feldern der Anschnittfläche je zwei Zellen ausgewählt wurden. Waren
weniger als acht Zellen vorhanden, wurden alle verbliebenen Zellen vermessen (4.2.3.10).
Der statistische Vergleich der Somadiameter innerhalb einer Gruppe wurde mittels des t-Test für abhängige Stichproben durchgeführt, während der Vergleich der rechten bzw. linken Cochleae der Gruppen untereinander mittels Varianzanalyse (analysis of variance, ANOVA) und nachfolgendem Student-Newman-Keuls-Test durchgeführt wurde.
Der Vergleich der Somadiameter der linken, mit den jeweiligen Testsubstanzen behandelten Cochleae, gegenüber den Zelldurchmessern, welche in den rechten Kontrollseiten ermittelt wurden, ergab bei den mit LNC FITC behandelten Tieren einen signifikanten Unterschied (Abb. 25). So war der Somadiameter der linken Seite signifikant gegen den Mittelwert der rechten Seite erhöht (14,00 ± 0,76 µm versus 13,14 ± 0,52 µm; p < 0,05).
Die Behandlung mit LNC FITC ROLIPRAM hingegen zeigte nur einen tendenziell erhöhten Somadiameter auf der linken Seite (13,91 ± 1,33 µm), während die rechte Seite mit einem Mittelwert von 12,68 ± 0,72 µm keinen signifikant verringerten Wert darstellte.
In der ROLIPRAM-Gruppe setzte sich der linksseitige Wert der mittleren Somadiameter deutlich signifikant von denen auf der rechten Seite ab (13,78 ± 0,26 µm versus 12,73 ± 0,32 µm ; p < 0,01).
Die PBS-Gruppe zeigte keinen signifikanten Unterschied zwischen den Werten der rechten und linken Seite (13,27 ± 0,56 µm versus 12,68 ± 0,79 µm).
LNC FITC li Kontrolle PBS re
LNC FITC ROLIPR AM li
Kontrolle PBS re ROLIPR
AM li
Kontrolle PBS re
PB S li
Kontrolle PBS re 0.0
2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5
* **
Versuchsgruppe
Durchschnittlicher Somadiameter der SGZ linker und rechter Cochleae [µm]
Abb. 25: Durchschnittliche Somadiameter (µm; Mittelwert ± Standardabweichung) der Cochleae ertaubter Meerschweinchen nach linksseitiger Behandlung mit LNC FITC, LNC FITC ROLIPRAM, ROLIPRAM und PBS im Vergleich mit den jeweils rechtsseitigen, nur mit PBS behandelten, Cochleae.
Signifikanzniveaus sind mittels Klammern über den entsprechenden Säulen dargestellt (p < 0,05 = *;
p < 0,01 = **).
Die Auswertung des Vergleichs der Somadiameter der linken Cochleae untereinander, sowie auch der rechten Kontrollseiten untereinander, ergab keine statistisch signifikanten Unterschiede.
5.3.6 Vergleich der ermittelten Somadiameter des unteren, mittleren und oberen Abschnitts der ertaubten, rechten Cochleae (ohne Therapie) innerhalb einer Versuchsgruppe sowie zwischen den verschiedenen Versuchsgruppen
Um einen Einfluss der Testsubstanzen auf die verschiedenen Abschnitte der Cochlea von basal nach apikal beurteilen zu können, wurden die ermittelten Somadiameter der ertaubten, ansonsten nur mit PBS behandelten rechten Cochleae, in drei Abschnitte zusammengefasst (4.2.3.10). Durch den Vergleich der Kontrollcochleae der verschiedenen Gruppen soll ein Rückschluss auf eine mögliche Beeinflussung vom linksseitig behandelten Ohr ermöglicht werden.
Die Werte der Somadiameter wurden innerhalb einer Gruppe mit dem t-Test für abhängige Stichproben verglichen wobei die Auswertung der Gegenüberstellung unter den Gruppen mittels Varianzanalyse (analysis of variance, ANOVA) und Student-Newman-Keuls-Test erfolgte (Abb. 26).
In der mit LNC FITC behandelten Gruppe, zeigten die Somadiameter der mit PBS behandelten Kontrollcochleae eine deutliche Verringerung des Wertes von basal nach apikal.
So bestand ein signifikanter Unterschied zwischen dem mittleren Somadiameter des unteren und oberen Abschnitts [13,69 ± 0,82 µm (Mittelwert ± Standardabweichung) versus 12,65 ± 0,45 µm; p < 0,05]. Der mittlere Abschnitt lag mit einem Somadiameter von 13,03 ± 0,58 µm zwischen den beiden anderen, zeigte aber keinen signifikanten Unterschied zur Kontrollgruppe.
Bei den Kontrollinnenohren der LNC FITC ROLIPRAM-Gruppe wurde kein signifikanter Unterschied zwischen den einzelnen Abschnitten deutlich. Jedoch weisen die Werte der Somadiameter des unteren, mittleren und oberen Abschnitts eine tendenzielle Abnahme des Spiralganglienzelldurchmessers auf (13,24 ± 1,20 µm; respektive 12,46 ± 0,60 µm; respektive 12,51 ± 0,52 µm).
Auch die Somadiameter der rechtsseitig vermessenen Kontrollohren der ROLIPRAM-Gruppe zeigten diese Verringerung des Durchmessers von basal nach apikal. Während der untere Abschnitt mit 13,21 ± 0,28 µm einen signifikanten Unterschied zum mittleren Somadiameter des apikalen Abschnitts aufwies (12,51 ± 0,60 µm; p < 0,05), zeigte er zum mittleren Abschnitt sogar eine noch deutlichere Signifikanz (12,66 ± 0,42 µm; p < 0,01).
Die Auswertung der PBS-Gruppe zeigte wiederum keine Signifikanzen, jedoch ebenfalls eine tendenzielle Abnahme des mittleren Somadiameters von basal nach apikal. So betrug der Durchmesser des unteren Abschnitts 13,34 ± 1,26 µm, des mittleren Abschnitts 12,72 ± 0,84 µm wobei für den oberen Abschnitt ein Wert von 12,46 ± 0,55 µm ermittelt
Durchschnittlicher Somadiameter der SGZ rechter Cochleae (ohne Therapie) [µm]
Abb. 26: Darstellung der mittleren Somadiameter und der Standardabweichung des unteren (1), mittleren (2) und oberen Abschnitts (3) der ertaubten, rechten Cochleae (ohne Therapie). Das Diagramm zeigt den Vergleich der einzelnen Abschnitte innerhalb der einzelnen Gruppen. Die hier dargestellten Kontrollseiten wurden alle mit PBS behandelt. Signifikanzniveaus sind mittels Klammern über den entsprechenden Säulen dargestellt (p < 0,05 = *; p < 0,01 = **).
Der Vergleich der Somadiameter der einzelnen Abschnitte der Kontrollohren untereinander zeigte keine Signifikanzen (Abb. 27).
LN
Durchschnittlicher Somadiameter der SGZ rechter Cochleae (ohne Therapie) [µm]
Abb. 27: Darstellung der mittleren Somadiameter und der Standardabweichung des unteren (1), mittleren (2) und oberen Abschnitts (3) der ertaubten, rechten Cochleae (ohne Therapie). Das Diagramm zeigt den Vergleich der jeweiligen Abschnitte zwischen den unterschiedlichen Gruppen.
Die hier dargestellten Kontrollseiten wurden alle mit PBS behandelt. Der Vergleich der jeweiligen Abschnitte ergab untereinander keine Signifikanzen.
5.3.7 Vergleich der ermittelten Somadiameter des unteren, mittleren und oberen Abschnitts der ertaubten, linken Cochleae (mit Therapie) innerhalb einer Versuchsgruppe sowie zwischen den Versuchsgruppen
Durch den Vergleich der Somadiameter der einzelnen Abschnitte der Cochlea können eventuell aufgetretene lokal verstärkte oder verminderte Effekte der Versuchssubstanzen evaluiert werden (4.2.3.10). So zeigte der mit dem t-Test für abhängige Stichproben durchgeführte Vergleich der Abschnitte innerhalb einer Gruppe den Unterschied des Einflusses der Versuchssubstanz zwischen dem unteren, mittleren sowie oberen Abschnitt (Abb. 28). Der mittels Varianzanalyse (analysis of variance, ANOVA) und nachfolgendem
Student-Newman-Keuls-Test durchgeführte Vergleich der einzelnen Abschnitte unter den verschiedenen Gruppen gab Auskunft über den direkten Einfluss der Testsubstanzen auf den Somadiameter (Abb. 29).
Der mittlere Somadiameter des unteren Abschnittes der mit LNC FITC behandelten Ohren wies gegenüber den ermittelten Zelldurchmessern des oberen Abschnitts einen hoch signifikant erhöhten Wert auf (14,80 ± 1,33 µm; Mittelwert ± Standardabweichung versus 13,02 ± 0,95 µm; p < 0,01). Aber auch zwischen dem mittleren Abschnitt und dem oberen Abschnitt ist eine deutliche Signifikanz (13,92 ± 0,82 µm; p < 0,01) zu verzeichnen.
Die mit LNC FITC ROLIPRAM behandelten Cochleae zeigten innerhalb der einzelnen Abschnitte keinen signifikanten Unterschied wobei aber eine tendenzielle Abnahme des Somadiameters vom unteren über den mittleren zum oberen Abschnitt zu erkennen war (14,55 ± 2,43 µm; respektive 13,47 ± 1,25 µm; respektive 12,73 ± 0,93 µm).
Bei der mit Rolipram behandelten Gruppe zeigt sich ein höchst signifikanter Unterschied (p < 0,001) zwischen dem mittleren und oberen Abschnitt (14,86 ± 0,53 µm;
13,24 ± 0,54 µm). Während der durchschnittliche Somadiameter der unteren Abteilung (14,20 ± 0,54 µm) der Cochlea zu dem des mittleren Abschnitts keine Signifikanz zeigt, ist die Verminderung der Zellgröße verglichen mit dem Wert des oberen Abschnittes wiederum signifikant (p < 0,05).
Auch bei der mit PBS behandelten Gruppe zeigten sich deutliche Unterschiede zwischen den einzelnen Abschnitten. So ist der untere Abschnitt mit dem Maximum von 14,02 ± 0,66 µm gegenüber dem mittleren (13,16 ± 0,70 µm) sowie oberen Abschnitt (12,38 µm ± 0,41) höchst signifikant erhöht (p < 0,001). Während zwischen dem mittleren und oberen Abschnitt auch eine deutliche Signifikanz mit p < 0,01 vorliegt.
LNC FITC 1
Durchschnittlicher Somadiameter der SGZ linker Cochleae (mit Therapie) [µm]
Abb. 28: Darstellung der mittleren Somadiameter und der Standardabweichung des unteren (1), mittleren (2) und oberen Abschnitts (3) der ertaubten, linken Cochleae (mit Therapie). Das Diagramm zeigt den Vergleich der einzelnen Abschnitte innerhalb der einzelnen Gruppen. Die Cochleae wurden mit LNC FITC, LNC FITC ROLIPRAM, ROLIPRAM und PBS behandelt. Signifikanzniveaus sind mittels Klammern über den entsprechenden Säulen dargestellt (p < 0,05 = *; p < 0,01 = **;
p < 0,001 = ***).
Im Vergleich der einzelnen Abschnitte unter den Gruppen zeigte die Gegenüberstellung der zweiten Abschnitte einen hoch signifikant (p < 0,01) erhöhten Somadiameter der mit Rolipram behandelten Tiere gegenüber den mit PBS behandelten Tieren. Der Vergleich der unteren sowie oberen Somadiameter ließ keine Signifikanzen evident werden (Abb. 29).
LNC FITC 1
LNC FITC ROLIPRAM 1 ROLIPRAM 1
PB S 1
LNC FITC 2
LNC FITC ROLIPRAM 2 ROLIPRAM 2
PB S 2
LNC FITC 3
LNC FITC ROLIPRAM 3 ROLIPRAM 3
PB S 3 0.0
2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0
17.5 **
Versuchsgruppe
Durchschnittlicher Somadiameter der SGZ linker Cochleae (mit Therapie) [µm]
Abb. 29: Darstellung der mittleren Somadiameter und der Standardabweichung des unteren (1), mittleren (2) und oberen Abschnitts (3) der ertaubten, linken Cochleae (mit Therapie). Das Diagramm zeigt den Vergleich der jeweiligen Abschnitte zwischen den unterschiedlichen Gruppen. Die Cochleae wurden mit LNC FITC, LNC FITC ROLIPRAM, ROLIPRAM und PBS behandelt. Signifikanzniveaus sind mittels Klammern über den entsprechenden Säulen dargestellt (p < 0,01 = **).
Abbildung 30 zeigt beispielhaft Anschnitte des ROSENTHALschen Kanals der verschiedenen Versuchsgruppen.
Abb. 30: Beispielhafte Darstellung von Hämalaun-Eosin-gefärbten Anschnitten des ROSENTHALschen Kanals von 21 Tage ertaubten Meerschweinchen. Die Einzelabbildungen 1-4 zeigen dabei ein charakteristisches Bild aus der jeweiligen Versuchsgruppe. Die Pfeile kennzeichnen in jedem Bild eine repräsentative Spiralganglienzelle, welche als vital bewertet wurde. Um in die Auswertung zur Dichtebestimmung mit einzufließen, war der Anschnitt des Nukleus erforderlich, damit ein wiederholtes Zählen derselben Zelle im darauffolgenden Anschnitt ausgeschlossen werden konnte. Die Aufnahmen zeigen ein relativ homogenes Bild zwischen allen Gruppen. Die Zwischenräume zwischen den Zellen weisen auf eine fortgeschrittene Spiralganglienzelldegeneration hin. Bild 1 zeigt den Anschnitt des ROSENTHALschen Kanals unter Behandlung mit LNC FITC in der Verdünnung von 1:100 (Stammlösung 45 mg/ml LNC). Bild 2 zeigt den Einfluss von LNC FITC ROLIPRAM in der Verdünnung von 1:100 (Stammlösung 45 mg/ml LNC, 19 µg/ml Rolipram), Bild 3 gibt ein repräsentatives Bild nach der Behandlung mit ROLIPRAM in der Verdünnung 1:100 wieder (Stammlösung 19 µg/ml Rolipram). Bild 4 zeigt die Situation nach der Behandlung mit PBS.
Vergrößerung Bilder 1-4: 200-fach.
1 2
3 4
6 Diskussion
Ziel dieser Arbeit war es, den Einfluss des Phosphodiesterase-Hemmers Rolipram, in alleiniger Verabreichung sowie in einer Nanopartikel-Arzneimittel-Kombination, auf das Überleben von Spiralganglienzellen zu evaluieren. Bei diesem neuartigen Drug-Delivery-System handelt es sich um Nanopartikel auf der Basis von Triglyceriden, in dessen Kern der Wirkstoff zum Transport inkorporiert wurde.
Über die zunächst durchgeführten Zellkulturversuche wurde der Effekt des Roliprams, sowie der Effekt der Nanopartikel-Arzneimittel-Kombination auf das Überleben, das Neuritenauswachsverhalten sowie den Somadurchmesser von neonatal angezüchteten Spiralganglienzellen evaluiert (MALGRANGE et al. 1996; HEGARTY et al. 1997). Der Versuchsansatz erfolgte unter Durchführung einer Konzentrationsreihe, so dass eine möglichst optimale Konzentration für die nachfolgenden Tierversuche ausgewählt werden konnte und eventuell toxische Einflüsse ausgeschlossen werden konnten.
In einer weiteren In-vitro-Versuchsreihe wurden dendritische Zellen mit Rolipram sowie der Nanopartikel-Arzneimittel-Kombination behandelt. Um eine Aussage über die Freisetzung des Arzneimittels zu treffen, wurden die behandelten Zellen mit Lipopolysacchariden zur Sekretion von TNF-α stimuliert. Je nach Stärke der arzneimittelinduzierten Zytokinhemmung ließ sich so eine Aussage über die Wirksamkeit des Roliprams sowie der Nanopartikel-Arzneimittel-Kombination treffen. Aufgrund der Schlüsselstellung des TNF-α im Entzündungsgeschehen können darüber hinaus auch Rückschlüsse auf eine antiinflammatorische Wirksamkeit getroffen werden.
Die anschließenden In-vivo-Versuche sollten Auskunft über die spiralganglienzellprotektiven Eigenschaften des Roliprams sowie der Nanopartikel-Rolipram-Kombination im ertaubten Versuchstier geben. Hierbei wurde die zuvor in den Zellkulturstudien ermittelte Verdünnung verwendet, welche sich als optimal für das Überleben der Spiralganglienzellen gezeigt hatte.
Zur Bewertung des biologischen Effekts der verwendeten Testsubstanzen wurde die histologische Bestimmung der mittleren Spiralganglienzelldichte durchgeführt. Zusätzlich sollte durch die Vermessung der Somadiameter der Einfluss der verwendeten Substanzen auf die Zellgröße untersucht werden.
Die Ergebnisse dieser Arbeit liefern dabei grundlegende Informationen über die Eignung von Rolipram zum Erhalt von Spiralganglienzellen in Zellkultur sowie im ertaubten Organismus.
Weiterhin können Aussagen über die Effektivität des verwendeten Drug-Delivery-Systems getroffen werden über welches durch noch durchzuführende Modifikationen ein gezielter Transport und eine zeitlich kontrollierte Freisetzung des Arzneimittels in den Zielzellen erreicht werden könnte.
6.1 Bewertung der In-vitro- Ergebnisse
6.1.1 Auswirkungen von L(C FITC, L(C FITC ROLIPRAM, ROLIPRAM und BD(F auf das Überleben von vereinzelt kultivierten Spiralganglienzellen
Das signifikant beste Überleben wurde bei den mit BDNF (50 ng/ml) behandelten Spiralganglienzellen beobachtet. Schon frühere Studien mit neonatal kultivierten Spiralganglienzellen wiesen eine maximale Überlebensrate in der hier verwendeten BDNF-Konzentration nach (HEGARTY et al. 1997; MARZELLA et al. 1999; WEFSTEDT 2006). In
Das signifikant beste Überleben wurde bei den mit BDNF (50 ng/ml) behandelten Spiralganglienzellen beobachtet. Schon frühere Studien mit neonatal kultivierten Spiralganglienzellen wiesen eine maximale Überlebensrate in der hier verwendeten BDNF-Konzentration nach (HEGARTY et al. 1997; MARZELLA et al. 1999; WEFSTEDT 2006). In