St. Louis, 22 de mayo - Los científicos de la Escuela de Medicina de St. Louis University de Washington han adquirido nuevos conocimientos sobre las causas de los trastornos de sordera y de la balanza humanos mediante el estudio del oído interno de los pollos.
La investigación proporciona nuevas pistas sobre por qué las aves pueden reemplazar células críticas en el oído interno y los seres humanos no pueden. La pérdida de estas células, llamadas células ciliadas sensoriales en los seres humanos es una de las principales causas de la sordera y problemas de equilibrio debido a la edad, las enfermedades infecciosas y la exposición a ruidos fuertes. El estudio será publicado en la edición del 01 de junio de la revista Human Molecular Genetics y aparece en línea en la actualidad.
El equipo midió la actividad de más de 1800 genes en células sensoriales a partir de dos regiones del oído interno de pollo: la cóclea, donde el sonido se convierte en impulsos nerviosos, y el utrículo, donde se detecta el equilibrio. El utrículo de aves reemplaza las células sensoriales con regularidad, mientras que la cóclea los reemplaza cuando mueren. Los investigadores descubrieron más de 100 diferencias significativas entre las dos regiones.
Los resultados proporcionan nuevos conocimientos sobre las causas de la sordera debido al envejecimiento y la pérdida de estas células esenciales. También pueden ayudar a mejorar el conocimiento de cómo se desarrolla el oído interno.
"En última instancia, esperamos que nuestro trabajo dará lugar a algún tipo de terapia que reemplazará a estas células cuando se pierden", dice el investigador principal, Michael Lovett, Ph.D., profesor de genética y de pediatría y director adjunto de la División de Humana Genética. "Nacemos con sólo unos pocos miles de células ciliadas sensoriales en cada oído, y para mantener la audición y el equilibrio que tenemos que conservar durante toda nuestra vida."
Al menos 30 millones de estadounidenses sufren de trastornos significativos de pérdida de la audición y el equilibrio, dice Lovett. Un tercio de las personas por encima de los 65 años y medio de personas por encima de 75 años tienen pérdida auditiva significativa. Alrededor del 80 por ciento de estos problemas resultan de la pérdida de, o daños a, las células ciliadas sensoriales.
"La función de la cóclea y utrículo casi idéntica en las aves y los seres humanos," dice Mark E. Warchol, Ph.D., científico investigador asociado en el Instituto Central para Sordos y profesor investigador asociado de otorrinolaringología y de anatomía y neurobiología en la Universidad de Washington y un co-autor del artículo. "Pero existen diferencias clave entre ellos permiten a las aves para regenerar estas células. Si podemos entender esas diferencias, tal vez podamos aprender a reemplazar las células ciliadas sensoriales dañados o perdidos en los seres humanos ".
Los investigadores utilizaron la tecnología de microarrays para comparar la actividad de los genes de la cóclea y utrículo de los pollos. Microarrays permiten la comparación de miles de genes a la vez para determinar qué genes son activos. El grupo de Lovett construyó uno microarray que contiene 426 genes humanos conocidos por estar involucrados en la audición o ser activo en el oído interno. Un segundo microarray celebró 1.422 genes humanos para factores de transcripción, proteínas que se adhieren a los genes para convertirlos encendido o apagado. Los investigadores tuvieron que utilizar genes humanos porque pocos genes en el pollo han sido identificados. (Esta situación cambiará con el mapa del genoma de pollo, un proyecto actualmente en curso en el Centro de Secuenciación del Genoma de la Universidad de Washington.)
Aislado laboratorio de Warchol y creció las células ciliadas sensoriales de pollo, luego el grupo de ARN mensajero aislado de Lovett de estas pocas células mil. El ARN mensajero es una copia abreviada de un gen activo, pero sólo hay pequeñas cantidades en el número relativamente pequeño de células de pelo de cada oído. Por lo tanto, el grupo de Lovett utiliza métodos especiales de amplificación que desarrollaron para hacer varias copias de cada ARN mensajero. Cada copia de un ARN mensajero se aferra a su gen correspondiente en un microarray y con ello etiqueta el gen con su tinte fluorescente.
Los microarrays utilizados por Lovett y sus colegas mostraron que cerca de 600 genes factor de transcripción se activa hasta cierto punto tanto en la cóclea pollo y utrículo, y que alrededor del 40 estaban activos en una sola área. También identificaron 20 genes del oído interno y más de 80 genes factor de transcripción que diferían en sus niveles de actividad entre las dos áreas.
Entre los hallazgos sorprendentes del estudio es que un gen conocido como GATA3 puede estar implicada en la orientación de las células ciliadas sensoriales en el utrículo, y que el gen de la beta-amiloide, que está implicado en la muerte de las neuronas durante la enfermedad de Alzheimer, es activo en el utrículo pollo .
"No tenemos ni idea todavía de lo importante o importante que sea," Warchol dice, "pero al igual que gran parte de lo que encontramos en este estudio, es una nueva iniciativa que queremos llevar a cabo."
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