Vliv ISL1 na vývoj neurosenzorických buněk vnitřního ucha

Abstract

To understand the pathophysiology of hearing loss, it is necessary to identify genes responsible for embryonic development of neurosensory cells in the inner ear. The aim of this work is to clarify the role of LIM-homeodomain transcription factor ISL1 in the development of these cells. Using Cre-loxP recombination strategy, we generated a mouse line with time and site- specific deletion of Isl1 gene in NEUROD1-Cre expressing cells (Isl1 CKO). Although the early development of stato-acoustic ganglion was not affected by Isl1 deletion, at E14,5, we observed abnormalities in neuronal migration, formation of spiral ganglion and axon guidance in the Isl1 CKO cochlea. The length of the cochlear sensory epithelium was shortened by 20% as a consequence of lower proliferation activity of sensory precursor cells. Our results suggest that ISL1 is necessary for spiral ganglion formation and innervation of the Organ of Corti. Key words: transcription factor ISL1, neurons, Cre-loxP system, mouse model

Identifikace genů, které jsou nezbytné pro vývoj neurosenzorických buněk vnitřního ucha, je důležitým krokem pro pochopení patofyziologie ztráty sluchu. Cílem této práce bylo objasnit roli LIM-homeodoménového transkripčního faktoru ISL1 ve vývoji neurosenzorických buněk vnitřního ucha. Pomocí Cre-loxP rekombinační strategie byl vytvořen myší model s tkáňově specifickou delecí Isl1 v NEUROD1-Cre exprimujících buňkách (Isl1 CKO). Zjistili jsme, že časný vývoj vnitřního ucha nebyl ovlivněn delecí Isl1. Zásadní změny jsme zjistili ve vývoji kochley, zejména ve vývoji spirálního ganglia u Isl1 CKO v porovnání s kontrolními embryi. Od embryonálního dne E14,5 jsme detekovali defekty v migraci neuronů, formaci spirálního ganglia a růstu inervace v Isl1 CKO. Zaznamenali jsme také zvýšené odumírání spirálních neuronů v důsledku apoptózy. Kochleární senzorický epitel byl zkrácen o 20 % v důsledku nižší proliferační aktivity senzorických prekurzorů. Z dosažených výsledků vyplývá, že ISL1 je nezbytný pro formaci spirálního ganglia a inervaci Cortiho orgánu. Klíčová slova: vnitřní ucho, transkripční faktor ISL1, neurony, Cre-loxP systém, myší model