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Cisplatin ist als Chemotherapeutikum in der medikamentösen Tumortherapie solider Tumoren bei Kindern trotz seiner ototoxischen Nebenwirkungen häufig unverzichtbar. Insbesondere jüngere Kinder im Alter bis zu 5 Jahren zeigen eine besondere Empfindlichkeit für eine Cisplatin induzierte Ototoxizität mit einer Inzidenz von bis zu 40% bei einer kumulativen Dosis von 400 mg/m² [1]. In Abhängigkeit der Dosierung wird die Inzidenz der Cisplatin-induzierten Ototoxizität bei Kindern in der Literatur mit 7% bis 90% angegeben [2], [3]. Cisplatin induziert in der Cochlea Veränderungen an den äußeren und inneren Haarzellen, den Spiralganglienzellen und der lateralen Wand [4]. Zur Untersuchung der Cisplatin-induzierten Ototoxizität stehen aufgrund der gleichzeitig bestehenden Nephrotoxizität keine geeigneten in-vivo Modelle zur Verfügung, da diese mit einer hohen Letalität belastet sind. Reproduzierbaren und quantifizierbaren in-vitro Modellen kommt daher eine besondere Bedeutung zur Untersuchung der Cisplatin- induzierten Ototoxizität zu.

In einem organotypischen Kulturmodell des Innenohres unter simulierten Mikrogravitationsbedingungen [5] wurde durch Applikation des ototoxischen Chemotherapeutikums Cisplatin der Verlust von Haarzellen im Corti’schen Organ induziert (Maus; 129SV; p7).

Es wurden whole-mount Präparationen des Corti’schen Organs angefertigt und mit Phalloidin zur Detektion der Stereozilien der Haarzellen gefärbt. Der Haarzellverlust wurde in Form von Zytocochleogrammen quantifiziert. Die ototoxische Wirkung von Cisplatin wurde für die Expositionszeiten von 24, 48 und 96 Stunden untersucht. Es wurden jeweils Dosis-Wirkungskurven erstellt und die entsprechenden mittleren effektiven Konzentrationen errechnet (EC50).

Im organotypischen Kulturmodell konnte bei Applikation von Cisplatin in Abhängigkeit von Dosis und Expositionsdauer ein Haarzellverlust mit einem von der basalen zur apikalen Windung gerichteten Gradienten erzielt werden (Abbildung 1 [Abb. 1]). Entsprechend reduzierte sich der quantifizierbare Erhalt der Haarzellen wie in Dosis-Wirkungskurven dargestellt (Abbildung 2 [Abb. 2]). Der Verlust der äußeren Haarzellen geht dem der inneren Haarzellen voraus. Die Zunahme des Haarzellverlustes verhielt sich in Abhängigkeit von der Zeit linear. Die mittlere effektive Konzentration (EC50) reduzierte sich bei längerer Expositionszeit und lag für 48 h Expositionszeit bei 1,75 µg/ml.

Für die Cisplatin-induzierte Ototoxizität konnte ein reproduzierbares und quantifizierbares in-vitro Modell etabliert werden. Die Ototoxizität alternativer platin-basierter Chemotherapeutika kann an diesem Modell mit der Ototoxizität von Cisplatin verglichen werden. An diesem Modell kann ebenfalls die Wirkung otoprotektiver Substanzen untersucht werden. Klinisches Ziel ist die Entwicklung einer otoprotektiven Begleitmedikation in der Tumortherapie mit Cisplatin ohne Beeinträchtigung der chemotherapeutischen Wirkung.