Development of an explant assay of Scarpa's Ganglion for the screening of neuroregenerative substances

Introduction: Damage to Scarpa's ganglion (vestibular ganglion), for example by neurotoxic substances, leads to impaired transmission of signals from the vestibular organ to the central nervous system. The regeneration of neurites is a crucial step in the functional restoration of damaged neural structures. The aim of this work was to establish an explant assay of the Scarpa ganglion that allows the analysis of the effects of substances on neuritogenesis.

Material and methods: Scarpa's ganglion from 3-5 day old sprague dawley rats was obtained by microdissection and cultured on coated cell culture chambers with different concentrations of BDNF for 72 hours. The evaluation of neuritogenesis was performed using software-based Sholl analysis after immunohistochemical labeling of TUJ1 in the vestibular neurons.

Results: The explant cultures showed robust neuronal survival and vigorous outgrowth of vital neurites, which could be significantly increased by the addition of BDNF. The application of Sholl analysis allowed a systematic evaluation of the neuritogenesis of vestibular neurons.

Discussion: The explant culture system described here represents an organotypic assay that allows the analysis of neurite outgrowth of Scarpa's ganglion neurons in vitro. The assay is therefore suitable for the screening of neuroregenerative substances, which could play an important role in particular in context of a possible future use of vestibular implants.

Einleitung: Eine Schädigung des Scarpa-Ganglions (Ganglion vestibulare), beispielsweise durch neurotoxische Substanzen, führt zu einer gestörten Übermittlung von Signalen des Gleichgewichtsorgans an das zentrale Nervensystem. Für die funktionelle Wiederherstellung der geschädigten neuralen Strukturen stellt die Regeneration von Neuriten einen entscheidenden Schritt dar. Das Ziel dieser Arbeit war die Etablierung eines Explantat-Assays des Scarpa-Ganglions, der die Untersuchung der Effekte von Substanzen auf die Neuritogenese ermöglicht.

Material und Methoden: Das Scarpa-Ganglion von 3-5 Tage alten Sprague-Dawley-Ratten wurde durch Mikrodissektion gewonnen und auf beschichteten Zellkulturkammern mit unterschiedlichen Konzentrationen von BDNF für 72 Stunden kultiviert. Die Auswertung der Neuritogenese erfolgte mit der softwarebasierten Sholl-Analyse nach immunhistochemischer Markierung von TUJ1 in den vestibulären Neuronen.

Ergebnisse: In den Explantatkulturen zeigte sich ein robustes neuronales Überleben und ein kräftiges Auswachsen von vitalen Neuriten, das durch die Zugabe von BDNF signifikant gesteigert werden konnte. Die Anwendung der Sholl-Analyse ermöglichte eine systematische Auswertung der Neuritogenese vestibulärer Neurone.

Diskussion: Das hier beschriebene Explantat-Kultursystem stellt einen organotypischen Assay dar, der die Analyse des Neuritenwachstums von Neuronen des Scarpa-Ganglions in vitro erlaubt. Das System eignet sich damit für das Screening von neuroregenerativen Substanzen, die insbesondere im Zusammenhang mit einem möglichen zukünftigen Einsatz von Vestibularimplantaten eine bedeutende Rolle spielen könnten.

Die Autorinnen/Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.