Dentro del oído interno, miles de células ciliadas detectan ondas de sonido y las traducen en señales nerviosas que nos permiten escuchar el habla, la música y otros sonidos cotidianos. El daño a estas células es una de las principales causas de pérdida auditiva, lo que afecta48 millones de estadounidenses.
Cada uno de nosotros nace con aproximadamente 15,000 células ciliadas por oído, y una vez dañadas, estas células no pueden volver a crecer. Sin embargo, los investigadores del MIT, Brigham and Women's Hospital y Massachusetts Eye and Ear han descubierto una combinación de medicamentos que expandepoblación de células progenitoras también llamadas células de soporte en el oído y las induce a convertirse en células ciliadas, ofreciendo una nueva forma potencial de tratar la pérdida auditiva.
"La pérdida de audición es un problema real a medida que las personas envejecen. Es una necesidad insatisfecha, y este es un enfoque completamente nuevo", dice Robert Langer, profesor del Instituto David H. Koch en el MIT, miembro de KochInstitute for Integrative Cancer Research, y uno de los autores principales del estudio.
Jeffrey Karp, profesor asociado de medicina en el Hospital Brigham and Women's BWH y la Escuela de Medicina de Harvard en Boston; y Albert Edge, profesor de otorrinolaringología en la Escuela de Medicina de Harvard con sede en Massachusetts Eye and Ear, también son autores principales dedocumento, que aparece en la edición del 21 de febrero de Informes de celda .
Los autores principales son Will McLean, un doctorado reciente en la División de Ciencias y Tecnología de la Salud Harvard-MIT, y Xiaolei Yin, un instructor en Brigham and Women's y un afiliado de investigación en el Instituto Koch. Otros autores son antiguos estudiantes visitantes del MITLin Lu, el postdoctorado Mass Eye and Ear, Danielle Lenz, y el asistente de investigación Mass Eye and Ear, Dalton McLean.
regeneración celular
La exposición al ruido, el envejecimiento y algunos antibióticos y medicamentos de quimioterapia pueden provocar la muerte de las células ciliadas. En algunos animales, esas células se regeneran naturalmente, pero no en los humanos.
El equipo de investigación comenzó a investigar la posibilidad de regenerar las células ciliadas durante un estudio anterior sobre las células del revestimiento intestinal. En ese estudio, publicado en 2013, Karp, Langer, Yin y otros informaron que podían generar grandes cantidades de intestino inmadurocélulas y luego estimularlas a diferenciarse, exponiéndolas a ciertas moléculas.
Durante ese estudio, el equipo se dio cuenta de que las células que proporcionan soporte estructural en la cóclea expresan algunas de las mismas proteínas de superficie que las células madre intestinales. Los investigadores decidieron explorar si el mismo enfoque funcionaría en esas células de soporte.
Expusieron las células de la cóclea de un ratón, cultivadas en una placa de laboratorio, a moléculas que estimulan la vía Wnt, lo que hace que las células se multipliquen rápidamente.
"Utilizamos moléculas pequeñas para activar las células de soporte para que se vuelvan proliferativas y puedan generar células ciliadas", dice Yin.
Al mismo tiempo, para evitar que las células se diferencien demasiado pronto, los investigadores también expusieron las células a moléculas que activan otra vía de señalización conocida como Notch.
Una vez que tuvieron un gran grupo de células progenitoras inmaduras aproximadamente 2.000 veces mayor que cualquiera de las reportadas previamente, los investigadores agregaron otro conjunto de moléculas que provocó que las células se diferenciaran en células ciliadas maduras. Este procedimiento genera aproximadamente 60 veces más células maduras.células ciliadas que la técnica que anteriormente había funcionado mejor, que utiliza factores de crecimiento para inducir a las células de la cóclea de soporte a convertirse en células ciliadas sin expandir primero la población.
Los investigadores descubrieron que su nuevo enfoque también funcionaba en una cóclea de ratón intacta eliminada del cuerpo. En ese experimento, los investigadores no necesitaron agregar el segundo conjunto de medicamentos porque una vez que se formaron las células progenitoras, se expusieron naturalmente aseñales que los estimularon a convertirse en células ciliadas maduras.
"Solo necesitamos promover la proliferación de estas células de soporte, y luego la cascada de señalización natural que existe en el cuerpo hará que una parte de esas células se convierta en células ciliadas", dice Karp.
Administración fácil
Debido a que este tratamiento implica una exposición simple a los medicamentos, los investigadores creen que podría ser fácil administrarlo a pacientes humanos. Ellos imaginan que los medicamentos podrían inyectarse en el oído medio, desde el cual se difundirían a través de una membrana hacia el oído internoEste tipo de inyección se realiza comúnmente para tratar infecciones del oído.
Algunos de los investigadores han comenzado una compañía llamada Frequency Therapeutics, que ha licenciado la tecnología MIT / BWH y planea comenzar a probarla en pacientes humanos dentro de los 18 meses ". Esperamos que nuestro trabajo permita a otros científicos realizar estudios de apoyocélulas y células ciliadas que no han sido posibles porque había cantidades limitadas de células ciliadas disponibles ", dice Will McLean.
"Los investigadores que han estado ansiosos por realizar experimentos en las células ciliadas del oído interno ahora podrán replicar nuestro trabajo y contar con un gran número de ellos para hacer todo tipo de experimentos", dice Karp.
Karp, Langer e Yin también están trabajando en aplicar este enfoque a otros tipos de células, incluidos los tipos de células intestinales involucradas en la regulación de la insulina y el control de la microbiota intestinal.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por Anne Trafton. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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