Band 16, Heft 1

Zusammenfassung Das Cholesteatom tritt an verschiedenen Lokalisationen im Felsenbein, das u.a. das Mittelohr beherbergt, auf. Es können Gehörgangs-, Mittelohr- und Felsenbeinspitzen-Cholesteatome unterschieden werden. Die häufigsten Mittelohr-Cholesteatome lassen sich in angeborene oder kongenitale und erworbene Cholesteatome unterteilen. Es sind verschiedene Hypothesen zur Entstehung dieser aggressiven Form von Mittelohrent­zündungen aufgestellt und teilweise wieder verworfen worden. Wir untersuchen die mögliche Entstehung von Cholesteatomen u.a. durch bakterielle Superinfektionen. Hierzu setzen wir moderne molekular- und zellbiologische als auch immunhistochemische Techniken an menschlichem Untersuchungsmaterial ein, auch deswegen, weil es noch immer nicht gelungen ist, ein dem menschlichen Cholesteatom gleichendes Tiermodell zu etablieren. Wir berichten über die verschiedenen Theorien zur Entstehung von Cholesteatomen im Mittelohr und Befunde, die diese Theorien unterstützen. Viele Untersuchungen zur Hyperproliferation, zu den verschiedenen morphologischen Abschnitten von Cholesteatomen und zur Expression verschiedener Proteine vervollständigen dieses Bild. Schließlich verdeutlichen wir, dass es Hinweise gibt, dass möglicherweise eine Schwächung der antimikrobiellen innaten Abwehr der Gehörgangshaut einen entscheidenden Beitrag zur Entstehung eines Cholesteatoms darstellen kann.

Zusammenfassung Innere Uhren kontrollieren den Zeitablauf vieler wiederkehrender biologischer Prozesse. Geraten Innere Uhren beim Menschen aus dem Takt, führt dies zu Krankheiten, die von Schlafstörungen, Depressionen, dem metabolischen Syndrom bis hin zu Krebs reichen. Alle Tiere haben eine übergeordnete Innere Uhr im Gehirn. Diese besteht aus einem Netzwerk miteinander kommunizierender Neuronen. Individuelle Uhren-Neurone erzeugen molekulare Rhythmen in Gen-Transkription und Translation, die letztend­lich zu rhythmischer neuronaler Aktivität führen. Durch neuronale Kommunikation synchronisieren sich die individuellen Rhythmen und sorgen für ein charakteristisches neuronales Aktivitätsmuster, das sich im rhythmischen Verhalten widerspiegelt. Dieses Aktivitätsmuster passt sich an unterschiedliche Umweltbedingen (Jahreszeiten) an. Die Flexibilität der Inneren Uhr könnte auf unterschiedliche Funktionen individueller Uhren-Neurone im Netzwerk zurückzuführen sein. In den letzten Jahren hat sich die Taufliege Drosophila vom genetischen zum neuronalen Modellsystem für Innere Uhren entwickelt. In der kleinen Fliege kann die Uhr durch Genmanipulationen auf wenige Neuronen beschränkt werden, und dieser reduktionistische Ansatz hat geholfen, die Rolle einzelner Neuronen in der Inneren Uhr aufzuklären. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse scheinen allgemein zu gelten.

Zusammenfassung Bei den meisten Säugetieren kontrollieren innerartliche chemische Kommunikati­onsstrategien komplexes Sozial- und Sexualverhalten. Noch bis vor wenigen Jahren beruhte unser konzeptionelles Verständnis chemosensorischer Kommunikation auf der (simplistischen) Annahme einer strikt dichotomen Organisation des olfaktorischen Systems: zwei anatomisch wie funktional streng voneinander getrennte sensorische Systeme - das Riechepithel und das Vomeronasalorgan - detektieren jeweils eine von zwei grundsätzlich unterschiedlichen Arten chemischer Reize - allgemeine Gerüche versus „Pheromone“. Durch eine Vielzahl spannender und z.T. durchaus unerwar­teter Befunde aus jüngster Zeit wird nunmehr klar: Die Organisationsstruktur des Geruchssinns ist weitaus komplexer und funktional differenzierter als ursprünglich angenommen. Mindestens vier anatomisch separierte olfaktorische Subsysteme, die vielfach eine bemerkenswerte Heterogenität in ihrer neuronalen Zusammensetzung aufweisen, detektieren distinkte (und in Teilen überlappende) Gruppen sensorischer Stimuli. Gelingt es uns, die spezifischen Rezeptortypen und nachgeschalteten Signalwege der verschiedenen Subsysteme im Detail zu verstehen und somit die Kodierungslogik sozialer chemischer Signale aufzuschlüsseln, werden wir letztlich entscheidende Er­kenntnisse über die neurophysiologischen Grundlagen sozialen Verhaltens gewinnen.

Cholesteatomas can originate at various sites on the temporal bone, which houses the middle ear among other structures. Distinc­tion is made between three types of choles­teatoma: auditory canal, middle ear, and pe­trous apex. The most frequent type, middle ear cholesteatoma, can be subdivided into a congenital and an acquired form. A number of theories on the aetiology of this aggres­sive form of middle ear inflammation have been put forward and, in some cases, dis­missed again. We investigated the role of bacterial in­fection as a trigger in the development of cholesteatomas. For this purpose, we used modern molecular, cellular biological and im­munohistochemical approaches on human biopsy material, since it has not been possi­ble to date to establish an animal model re­sembling the human cholesteatoma. We re­port the different theories on the origin and development of cholesteatomas, as well as the findings to support each of these hypoth­eses. Many investigations into hyperprolifer­ation, the various morphological sections of cholesteatomas, as well as into the expres­sion of different proteins in these areas com­plete the presentation of our work. Finally, we emphasize that there is evidence to indicate that a weakness in the innate antimicrobi­al defense system of the human external ear skin may make a decisive contribution in the development cholesteatomas.

In most mammals, conspecific chemical com­munication strategies control complex social and sexual behavior. Just a few years ago, our concept of how the olfactory system is orga­nized to ensure faithful transmission of so­cial information built on the rather simplis­tic assumption that two fundamentally dif­ferent classes of stimuli - ‘general’ odors ver­sus ‘pheromones’ - are exclusively detected by either of two sensory structures: the main olfactory epithelium or the vomeronasal or­gan. A number of exciting recent findings, however, revealed a much more complex and functionally diverse organizational struc­ture of the sense of smell. At least four ana­tomically segregated olfactory subsystems, some remarkably heterogeneous in their cel­lular composition, detect distinct, but partial­ly overlapping populations of sensory stimuli. Discerning how subsystem-specific receptor architectures and signaling pathways orches­trate the coding logic of social chemosignals, will ultimately shed new light on the neuro­physiological basis of social behavior.

Endogenous clocks control the rhythm of many biological processes. Malfunction of endogenous clocks in humans can lead to various diseases as sleep disorders, depres­sions, the metabolic syndrome and cancer. All animals have a main clock in the brain. This clock comprises a network of clock neurons that communicate with each other. In each clock neuron, conserved clock genes and pro­teins interact in to generate a molecular os­cillation. The molecular basis of this rhythm generation as well as the anatomy of the neuronal clock network is best investigated in the fruit fly Drosophila melanogaster. In the little fly, clock genes can be shut down in specific clock neurons. Furthermore, specific clock neurons can be electrically silenced and the rhythmic behaviour of such manipulated flies can be studied. A flurry of recent studies has begun to identify the role of specific clock neurons in the clock network, and these find­ings are helping to understand the basic neu­ronal mechanisms of endogenous clocks.