Un nou instrument pentru a crea celule de păr ale urechii pierdute din cauza îmbătrânirii sau a zgomotului

Potrivit unui nou studiu, oamenii de știință au descoperit o singură genă principală care programează celulele părului din ureche în cele exterioare sau interioare, depășind un obstacol major care împiedicase aceste celule să se dezvolte pentru a restabili auzul.

„Am depășit un obstacol imens” în restabilirea auzului, spun cercetătorii.

  • Descoperirea genelor permite producerea de celule de păr ale urechii interne sau externe
  • Moartea celulelor de păr exterioare din cauza îmbătrânirii sau a zgomotului provoacă cea mai mare parte a pierderii auzului
  • Comutatorul principal al genei activează dezvoltarea celulelor părului urechii

Pierderea auzului cauzată de îmbătrânire, zgomot și unele medicamente și antibiotice pentru terapia cancerului a fost ireversibilă, deoarece oamenii de știință nu au reușit să reprogrameze celulele existente pentru a deveni celule senzoriale în urechea externă și internă, esențiale pentru auz odată ce acestea mor.

Dar oamenii de știință de la Northwestern Medicine au descoperit o singură genă principală care programează celulele părului urechii în cele exterioare sau interioare, depășind un obstacol major care împiedicase anterior dezvoltarea acestor celule pentru a restabili auzul, potrivit unei noi cercetări publicate astăzi (4 mai 2022). ) În jurnal Natură.

„Descoperirea noastră ne oferă primul comutator de celule clare pentru a face un tip față de celălalt”, a spus autorul principal al studiului Jaime García-Añoveros, PhD, Ken și Ruth Davee, profesor de anestezie și neuroștiință și în cadrul Departamentului de Neurologie. „Va oferi un instrument indisponibil anterior pentru a face o celulă de păr interioară sau exterioară. Am depășit un obstacol mare.”

Aproximativ 8,5% dintre adulții cu vârste cuprinse între 55 și 64 de ani din SUA au o pierdere a auzului invalidantă. Aceasta se ridică la aproape 25% dintre persoanele cu vârsta cuprinsă între 65 și 74 de ani și la 50% dintre persoanele cu vârsta de 75 de ani și mai mult, raportează Centrul pentru Controlul Bolilor (CDC).

În prezent, oamenii de știință pot produce o celulă de păr artificială, dar aceasta nu se diferențiază într-o celulă interioară sau exterioară, fiecare dintre acestea oferind diferite funcții esențiale pentru producerea auzului. Descoperirea este un pas important spre dezvoltarea acestor celule specifice.

„Este ca un balet” când celulele se aplecă și sar

Moartea celulelor paroase exterioare produse de cohlee este adesea cauza surdității și pierderii auzului. Celulele se dezvoltă în embrion și nu se reproduc. Celulele de păr exterioare se extind și se contractă ca răspuns la presiunea undelor sonore și amplifică sunetul pentru celulele de păr interioare. Celulele interioare transmit acele vibrații neuronilor pentru a crea sunetele pe care le auzim.

Jaime Garcia Añoveros

Jaime García-Añoveros PhD, profesor de anestezie, neurologie și neuroștiințe și autor principal al studiului publicat în Nature. Credit: Universitatea Northwestern

„Este ca un balet”, spune García-Añoveros cu uimire în timp ce descrie mișcarea coordonată a celulelor interioare și exterioare. „Cele externe se îndoaie și sar și le ridică pe cele interne mai departe în ureche. Urechea este un organ frumos. Nu există alt organ la un mamifer în care celulele să fie aranjate atât de precis. (Adică, cu precizie micrometrică). În caz contrar, audiția nu are loc.”

Oamenii de știință Master Genetic Switch Northwestern au descoperit că programele pentru celulele părului urechii sunt TBX2. Când gena este exprimată, celula devine o celulă de păr interioară. Când gena este blocată, celula devine o celulă de păr exterioară. Capacitatea de a produce una dintre aceste celule va necesita un cocktail de gene, a spus García-Añoveros. The ATOH1 Y GF1 Genele sunt necesare pentru a produce o celulă de păr cohleară dintr-o celulă non-pilă. Asa ca TBX2 ar fi pornit sau oprit pentru a produce celula interioară sau exterioară necesară.

Scopul ar fi de a reprograma celulele de susținere, care sunt îmbinate între celulele de păr și de a le oferi suport structural, în celulele de păr interioare sau exterioare.

„Acum ne putem da seama cum să facem celule de păr în mod specific interioare sau exterioare și să identificăm de ce acestea din urmă sunt mai predispuse să moară și să provoace surditate”, a spus García-Añoveros. El a subliniat că această cercetare este încă în stadiu experimental.

Referință: „Tbx2 is a Master Regulator of Inner versus Outer Hair Cell Differentiation” de Jaime García-Añoveros, John C. Clancy, Chuan Zhi Foo, Ignacio García-Gómez, Yingjie Zhou, Kazuaki Homma, Mary Ann Cheatham și Anne Duggan, 4 mai 2022, Natură.
DOI: 10.1038/s41586-022-04668-3

Alți autori Northwestern includ co-autor principal Anne Duggan, PhD, profesor asistent de cercetare de anestezie; John C. Clancy, tehnician de cercetare la laboratorul García-Añoveros y Duggan; Chuan Zhi Foo, un student absolvent în Driskill Life Sciences Graduate Program (DGP); Ignacio García Gómez, dr., profesor asistent de cercetare de anestezie; Yingji Zhou, dr., profesor asistent de cercetare de Neurologie; dr. Kazuaki Homma, asistent universitar de Otolaringologie – Chirurgie a capului și gâtului; și Mary Ann Cheatham, PhD, profesor de cercetare de comunicare la Colegiul de Arte și Științe Weinberg.

Studiul a fost susținut de granturile R01 DC015903 și R01 DC019834 de la Institutul Național pentru Surditate și alte tulburări de comunicare.

Add Comment