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Nuovo strumento per creare celle uditive perse nell'invecchiamento
"Abbiamo superato un grosso ostacolo" per ripristinare l'udito, dicono gli investigatori.
La perdita di udito causata dall'invecchiamento, dal rumore e da alcuni farmaci e antibiotici per la terapia del cancro era finora irreversibile perché gli scienziati non erano ancora riusciti a riprogrammare le cellule esistenti perché diventassero cellule sensoriali dell'orecchio esterno e interno, essenziali per l'udito, una volta che muoiono.
Ma gli scienziati della Northwestern University hanno scoperto un singolo gene principale che programma le cellule ciliate dell'orecchio in quelle esterne o interne, superando un ostacolo importante che aveva impedito lo sviluppo di queste cellule per ripristinare l'udito, secondo una nuova ricerca pubblicata su Nature.
"La nostra scoperta ci dà il primo cambio chiaro di cellule per creare un tipo oppure l'altro", ha dichiarato il primo autore Jaime García-Añoveros PhD, professore di anestesiologia e neuroscienze. “Fornirà lo strumento finora mancante per produrre una cellula ciliata interna o esterna. Abbiamo superato un grosso ostacolo".
Circa l'8,5% degli adulti da 55 a 64 anni di età negli Stati Uniti ha una perdita di udito disabilitante. Il numero sale a quasi il 25% di quelli di età compresa tra 65 e 74 anni, e al 50% degli over-75, secondo i Centri per il Controllo delle Malattie.
Attualmente, gli scienziati possono produrre una cellula ciliata artificiale, ma che non si differenzia in una cellula interna o una esterna, che però hanno funzioni essenziali diverse per produrre l'udito. La scoperta è un grande passo verso lo sviluppo di queste cellule specifiche.
"È come un balletto": le cellule si abbassano e sussultano
La morte delle cellule ciliate esterne prodotte dalla coclea è spesso la causa della sordità e della perdita dell'udito. Le cellule si sviluppano nell'embrione e non si riproducono. Le cellule ciliate esterne si espandono e si contraggono in risposta alla pressione delle onde sonore e amplificano il suono per le cellule ciliate interne. Le cellule interne trasmettono quelle vibrazioni ai neuroni per creare i suoni che sentiamo.
"È come un balletto", dice García-Añoveros con stupore mentre descrive il movimento coordinato delle cellule interne ed esterne. “Quelle esterne si accovacciano e saltano e sollevano quelle interne nell'orecchio. L'orecchio è un bellissimo organo: non esiste un altro organo in un mammifero in cui le cellule sono posizionate con tanta precisione, intendo con precisione micrometrica. In caso contrario, l'udito non c'è".
L'interruttore principale scoperto dagli scienziati della Northwestern, che programma le cellule ciliate dell'orecchio, è il TBX2. Quando il gene è espresso, la cellula diventa una cellula ciliata interna. Quando il gene è bloccato, la cellula diventa una cellula ciliata esterna.
La capacità di produrre una di queste cellule richiede un cocktail genico, ha detto García-Añoveros: sono necessari i geni ATOH1 e GF1 per produrre una cellula ciliata cocleare da una cellula non-ciliata. Quindi il TBX2 viene acceso o spento per produrre la cellula interna o esterna necessaria.
L'obiettivo è riprogrammare le cellule di supporto, che sono reticolate tra le cellule ciliate e forniscono loro supporto strutturale, in cellule ciliate esterne o interne.
"Ora possiamo capire come realizzare cellule ciliate specificamente interne o esterne, e identificare perché queste ultime sono più inclini alla morte e a causare sordità", ha detto García-Añoveros, che ha aggiunto che questa ricerca è ancora nella fase sperimentale.
Fonte: Marla Paul in Northwestern University (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Jaime García-Añoveros, ...[+6], Anne Duggan. Tbx2 is a master regulator of inner versus outer hair cell differentiation. Nature, 2022, DOI
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