Aunque los contornos básicos de la audición humana se conocen desde hace años: las células sensoriales del oído interno convierten las ondas sonoras en señales eléctricas que el cerebro entiende como sonido, los detalles moleculares han permanecido esquivos.
Ahora, una nueva investigación de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland UM SOM, ha identificado una proteína crucial en este proceso de traducción.
Los hallazgos se publicaron en el último número de Comunicaciones de la naturaleza . El estudio es el primero en iluminar en detalle cómo una proteína en particular, conocida como CIB2, permite que la audición funcione.
"Estamos muy entusiasmados con estos resultados", dijo el autor principal del estudio, Zubair Ahmed, profesor del Departamento de Otorrinolaringología-Cirugía de Cabeza y Cuello de UM SOM. "Esto nos dice algo nuevo sobre la biología fundamental de cómola audición funciona a nivel molecular "
CIB2, que es la abreviatura de calcio y proteína de unión a integrina 2, es esencial para la estructura de estereocilia, las estructuras en la parte superior de las células ciliadas sensoriales en el oído interno. Las estereocilia son extremadamente pequeñas, menos de medio micrómetrode diámetro, que es aproximadamente la longitud de onda de una luz visible. Cada oído contiene 18,000 células ciliadas que no se dividen ni regeneran.
El Dr. Ahmed y su colega Saima Riazuddin, profesora del Departamento de Otorrinolaringología-Cirugía de Cabeza y Cuello de UM SOM, junto con sus colaboradores, descubrieron hace cinco años que CIB2 estaba involucrado en la audición. Desde entonces, han estudiado esta proteínaen moscas, ratones, pez cebra y humanos. El nuevo estudio es el primero en explicar el mecanismo detrás de CIB2 en la audición.
En este estudio, diseñaron genéticamente ratones sin CIB2, así como ratones en los que se había insertado una mutación del gen CIB2 humano. Los investigadores descubrieron que la mutación humana afecta la capacidad de la proteína CIB2 para interactuar con otras dos proteínas, TMC1y TMC2, que son cruciales en el proceso de convertir el sonido en señales eléctricas. Este proceso se conoce como mecanotransducción.
Las personas con esta mutación no pueden convertir las ondas sonoras en señales que el cerebro puede interpretar, y por lo tanto son sordas. Cuando los investigadores insertaron la mutación CIB2 humana en el ratón, descubrieron que los ratones estaban sordos.
"Este es un gran paso para determinar la identidad de los componentes clave de la maquinaria molecular que convierte las ondas sonoras en señales eléctricas en el oído interno", dijo el coautor principal del estudio, Gregory Frolenkov, del Departamento de Fisiología delUniversidad de Kentucky.
El Dr. Ahmed y sus colegas ahora están buscando otras moléculas más allá de CIB2 que juegan un papel clave en el proceso. Además, están explorando posibles terapias para problemas de audición relacionados con CIB2. En ratones, están utilizando la herramienta de edición de genesCRISPR para modificar genes CIB2 disfuncionales. Sospechan que si esta modificación ocurre en las primeras semanas después del nacimiento, estos ratones, que nacen sordos, podrán escuchar. Los científicos también están experimentando con la terapia génica, utilizando un virus inofensivo paraentregar una copia normal del gen CIB2 normal a ratones bebés que tienen la versión mutada. El Dr. Ahmed dice que los primeros resultados de estos experimentos son interesantes.
Casi 40 millones de estadounidenses sufren algún nivel de pérdida auditiva. Esto incluye a alrededor de 74,000 niños con sordera profunda de inicio temprano. Al menos el 50 por ciento de estos casos de sordera se deben a causas genéticas.
No está claro qué tan comunes son las mutaciones de CIB2 en la población de EE. UU., O qué tan importante es el papel de estas mutaciones en la sordera en humanos en todo el mundo. En su investigación sobre un grupo de familias en Pakistán que tienen un mayor riesgo de sordera, el Dr.Ahmed descubrió que alrededor del 8 al 9 por ciento parece tener mutaciones en CIB2. En general, dice, el gen podría desempeñar un papel en decenas de miles de casos de sordera, y quizás muchos más que eso. También está estudiando CIB2 entre lospoblación general. Puede ser que algunas versiones del gen también desempeñen un papel en la sordera causada por las condiciones ambientales, creando una predisposición a la pérdida auditiva.
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Materiales proporcionados por Facultad de medicina de la Universidad de Maryland . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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