Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Virginia han descubierto cómo las células que nos permiten oír pueden repararse después de sufrir daños. Esa información importante podría beneficiar los esfuerzos para desarrollar nuevas y mejores formas de tratar y prevenir la pérdida auditiva.

Las « células ciliadas » que se encuentran en el oído interno son importantes tanto para nuestra capacidad de oír como para nuestro sentido del equilibrio. Se conocen como células ciliadas porque las células están cubiertas de estructuras similares a cabellos que sirven como antenas mecánicas para la detección de sonido. Cuando las células ciliadas auditivas mueren, como aprendemos en la escuela, desaparecen para siempre. Pero la nueva investigación de UVA Health muestra que estas delicadas células tienen la capacidad de repararse a sí mismas del daño causado por ruidos fuertes u otras formas de estrés.

« Durante muchos años, la investigación auditiva ha puesto un énfasis considerable en la regeneración de las células ciliadas sensoriales. Aunque estos esfuerzos continúan, es igualmente importante mejorar nuestra comprensión de los mecanismos intrínsecos que gobiernan la reparación y el mantenimiento de estas células. Al obtener una comprensión más profunda Al comprender estos procesos de reparación inherentes, podemos descubrir estrategias para fortalecerlos de manera efectiva. Un enfoque de este tipo en el futuro podría implicar la utilización de medicamentos que estimulen los programas de reparación », dijo el investigador Jung-Bum Shin, PhD, del Departamento de Neurociencia de la UVA. « En esencia, cuando el reemplazo de las células ciliadas resulta un desafío, el enfoque cambia hacia su reparación. Esta estrategia dual de regeneración y reparación tiene un gran potencial para avanzar en los tratamientos para la pérdida auditiva y las afecciones asociadas ».

Reparación de la audición

Las células ciliadas son frágiles por naturaleza : deben ser delicadas para que puedan sentir el sonido, pero también deben resistir el estrés mecánico continuo inherente a su trabajo.

La exposición prolongada a ruidos fuertes daña las células ciliadas de varias maneras, y una de ellas es al dañar el núcleo de los « pelos ». Estas estructuras similares a cabellos se conocen como estereocilios, y la nueva investigación de Shin muestra un proceso que utilizan para repararse a sí mismos.

Las células ciliadas hacen esto mediante el despliegue de una proteína llamada XIRP2, que tiene la capacidad de detectar daños en los núcleos, que están hechos de una sustancia llamada actina. Shin y su equipo descubrieron que XIRP2 primero detecta el daño, luego migra al sitio dañado y repara los núcleos llenando actina nueva.

« Estamos especialmente emocionados de haber identificado un mecanismo novedoso por el cual XIRP2 puede detectar distorsiones asociadas al daño de la columna vertebral de actina », dijo Shin. « Esto es relevante no solo para la investigación de células ciliadas, sino también para la disciplina más amplia de biología celular ».

El trabajo pionero le ha proporcionado a Shin y sus colegas más de 2,3 millones de dólares de los Institutos Nacionales de Salud, subvención R01DC021176, para financiar investigaciones adicionales sobre cómo se reparan los núcleos. Al comprender esto, los científicos estarán mejor posicionados para desarrollar nuevas formas de combatir la pérdida auditiva, incluso la que proviene del envejecimiento, dicen los investigadores.

« La pérdida de audición relacionada con la edad afecta al menos a un tercio de todos los adultos mayores », dijo Shin. « Comprender y aprovechar los mecanismos internos mediante los cuales las células ciliadas contrarrestan el desgaste será crucial para identificar formas de prevenir la pérdida de audición relacionada con la edad. Además, este conocimiento tiene implicaciones potenciales para afecciones asociadas, como la enfermedad de Alzheimer y otras demencias ».

Hallazgos publicados

Los investigadores han publicado sus hallazgos en la revista científica eLife. El artículo es de acceso abierto, lo que significa que es de lectura gratuita.

El equipo de investigación estuvo formado por Elizabeth L. Wagner, Jun-Sub Im, Stefano Sala, Maura I. Nakahata, Terence E. Imbery, Sihan Li, Daniel Chen, Katherine Nimchuk, Yael Noy, David W. Archer, Wenhao Xu, George Hashisaki, Karen B. Avraham, Patrick W. Oakes y Shin. Los investigadores no tienen ningún interés financiero en el trabajo.

La investigación fue apoyada por el Instituto Nacional de Sordera y Otros Trastornos de la Comunicación de los Institutos Nacionales de Salud, subvenciones R01DC014254, R56DC017724, R01DC018842, R01DC011835 y 1F31DC017370-01. La Owens Family Foundation, la Virginia Lions Hearing Foundation y el premio CAREER de la National Science Foundation brindaron apoyo adicional.