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

Potrivit unui nou studiu, oamenii de știință au descoperit o singură genă principală care programează celulele de păr ale urechii în celulele de păr externe sau interne, depășind un obstacol serios care împiedicase dezvoltarea acestor celule pentru a restabili auzul.

„Am depășit un obstacol major” pentru a restabili auzul, spun anchetatorii.

  • Descoperirea genei 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 genei principale activează dezvoltarea celulelor părului urechii

Pierderea auzului cauzată de îmbătrânire, zgomot și unele medicamente și antibiotice pentru tratamentul cancerului a fost ireversibilă, deoarece oamenii de știință nu au putut reprograma celulele existente pentru a se dezvolta în celulele senzoriale ale urechii externe și interne – 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 celulele părului exterioare sau interioare, depășind un obstacol major care împiedica 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 pas al celulelor clare pentru a crea un tip față de celălalt”, a spus autorul principal al studiului Jaime García-Añoveros, dr., profesor de Anestezie și Neuroscience și în Departamentul de Neurologie al lui Ken și Ruth Davee. „Va oferi un instrument indisponibil anterior pentru crearea unei celule de păr interne sau externe. Am depășit un obstacol mare”.

Aproximativ 8,5% dintre adulții cu vârste cuprinse între 55 și 64 de ani din Statele Unite au o pierdere a auzului invalidantă. Acest lucru crește la aproape 25% dintre persoanele cu vârsta cuprinsă între 65 și 74 de ani și la 50% dintre cei cu vârsta de 75 de ani sau mai mult, raportează Centers for Disease Control (CDC).

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

„Este ca un balet” în timp ce celulele se ghemuiesc și sar

Moartea celulelor paroase exterioare produse de cohlee este cel mai 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 interne transmit acele vibrații neuronilor pentru a crea sunetele pe care le auzim.

Jaime García-Añoveros

Jaime García-Añoveros PhD, profesor de Anestezie, Neurologie și Neuroscience 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 interne și externe. „Cei din afară se ghemuiesc și sar și ridică interiorul mai mult în ureche. Urechea este un organ frumos. Nu există alt organ la un mamifer în care celulele să fie poziționate atât de precis. (Adică, cu precizie micrometrică). În caz contrar, auzul nu are loc.”

Principala schimbare a genelor Oamenii de știință din Northwestern au descoperit că programele pentru celulele părului urechii sunt TBX2. Când gena este exprimată, celula devine o celulă de păr internă. Când gena este blocată, celula devine o celulă păr externă. Capacitatea de a produce una dintre aceste celule va necesita un cocktail de gene, a spus García-Añoveros. The ATOH1 Și GF1 genele sunt necesare pentru a crea o celulă de păr cohleară dintr-o celulă non-pilă. Apoi TBX2 ar fi activat sau dezactivat pentru a produce celula internă sau externă necesară.

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

„Putem înțelege acum cum să creăm celule de păr în mod specific interne sau externe 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 se află încă într-un stadiu experimental.

Referință: „Tbx2 este un regulator major al diferențierii celulelor paroase interne versus externe” de Jaime García-Añoveros, John C. Clancy, Chuan Zhi Foo, Ignacio García-Gómez, Yingjie Zhou, Kazuaki Homma, Mary Ann Cheatham și Anne Duggan, mai 4, 2022, Natură.
DOI: 10.1038 / s41586-022-04668-3

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

Studiul a fost finanțat de Institutul Național pentru Surditate și alte subvenții pentru tulburări de comunicare R01 DC015903 și R01 DC019834.

Add Comment