Nowe narzędzie do odtwarzania komórek słuchowych utraconych w wyniku starzenia się

 Utrata słuchu spowodowana starzeniem się, hałasem, niektórymi lekami przeciwnowotworowymi i antybiotykami była nieodwracalna, ponieważ naukowcy nie byli w stanie przeprogramować istniejących komórek tak, aby po ich śmierci przekształciły się w komórki zmysłowe ucha zewnętrznego i wewnętrznego - niezbędne do słyszenia.

Naukowcy z Northwestern Medicine odkryli pojedynczy gen główny, który programuje komórki rzęsate ucha na zewnętrzne lub wewnętrzne, pokonując główną przeszkodę, która do tej pory uniemożliwiała rozwój tych komórek w celu przywrócenia słuchu.

Wyniki badań zostaną opublikowane w Nature 4 maja.

"Nasze odkrycie daje nam pierwszy wyraźny przełącznik między komórkami, który umożliwia tworzenie jednego typu komórek w stosunku do drugiego" - powiedział główny autor badania Jaime Garcia-Anoveros, profesor anestezjologii, neurologii i neuronauki na Northwestern University Feinberg School of Medicine. "Dzięki temu uzyskamy niedostępne wcześniej narzędzie do tworzenia wewnętrznej lub zewnętrznej komórki włosowej. Udało nam się pokonać poważną przeszkodę".

Około 8,5 procent dorosłych w wieku od 55 do 64 lat w Stanach Zjednoczonych ma upośledzający słuch ubytek słuchu. Liczba ta wzrasta do prawie 25 procent osób w wieku od 65 do 74 lat i 50 procent osób w wieku 75 lat i starszych, jak podaje Centers for Disease Control.

Obecnie naukowcy są w stanie wyprodukować sztuczną komórkę włosową, ale nie różnicuje się ona na komórkę wewnętrzną i zewnętrzną, które pełnią różne funkcje niezbędne do wytwarzania słuchu. Odkrycie to jest dużym krokiem w kierunku opracowania tych specyficznych komórek.

"Komórki kucają i skaczą - to jak balet

Śmierć zewnętrznych komórek rzęsatych wytwarzanych przez ślimak jest najczęstszą przyczyną głuchoty i ubytku słuchu. Komórki te rozwijają się w embrionie i nie rozmnażają się. Zewnętrzne komórki włoskowate rozszerzają się i kurczą w odpowiedzi na ciśnienie fal dźwiękowych i wzmacniają dźwięk dla wewnętrznych komórek włoskowatych. Komórki wewnętrzne przekazują te wibracje do neuronów, tworząc dźwięki, które słyszymy.

"To jest jak balet" - mówi Garcia-Anoveros z zachwytem, opisując skoordynowane ruchy komórek wewnętrznych i zewnętrznych. "Komórki zewnętrzne przykucają, podskakują i unoszą komórki wewnętrzne w głąb ucha.

"Ucho jest pięknym organem. Nie ma drugiego takiego narządu u ssaka, w którym komórki byłyby tak precyzyjnie rozmieszczone. (To znaczy, z mikrometryczną precyzją). W przeciwnym razie słuch nie występuje".

Odkryty przez naukowców z Northwestern główny przełącznik genowy, który programuje komórki włoskowate ucha, to TBX2. Gdy gen ten ulega ekspresji, komórka staje się komórką włosa wewnętrznego. Gdy gen jest zablokowany, komórka staje się komórką włosa zewnętrznego. Jak mówi Garcia-Anoveros, aby móc wyprodukować jedną z tych komórek, potrzebny będzie koktajl genów. Geny ATOH1 i GF1 są potrzebne do wytworzenia komórki włosowej ślimaka z komórki nie będącej włosem. Następnie TBX2 będzie włączany lub wyłączany, aby wytworzyć potrzebną komórkę wewnętrzną lub zewnętrzną.

Celem jest przeprogramowanie komórek podporowych, które są ułożone w siatkę pomiędzy komórkami włosowymi i zapewniają im wsparcie strukturalne, na zewnętrzne lub wewnętrzne komórki włosowe.

"Możemy teraz dowiedzieć się, jak wytwarzać wewnętrzne lub zewnętrzne komórki włosowe i dlaczego te ostatnie są bardziej podatne na obumieranie i powodują głuchotę" - powiedział Garcia-Anoveros. Podkreślił, że badania te są nadal w fazie eksperymentalnej.

Pozostali autorzy z Northwestern to: Anne Duggan, John C. Clancy, Chuan Zhi Foo, Ignacio García Gómez, Yingji Zhou, Kazuaki Homma i Mary Ann Cheatham.

Badanie zostało sfinansowane z grantów R01 DC015903 i R01 DC019834 Narodowego Instytutu Głuchoty i Innych Zaburzeń Komunikacji przy National Institutes of Health.

INFO - ofio.pl itlife.pl itnews24.pl businessinsider.com.pl