Scoperta la proteina chiave dell'udito
Il team di ricerca di Marburg identifica l'elemento di connessione molecolare delle cellule ciliate esterne dell'orecchio interno
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Un gruppo di ricercatori dell'Università Philipps di Marburgo ha identificato una proteina finora sconosciuta che svolge un ruolo centrale nell'udito umano. Secondo lo studio, la proteina TMEM145 è un componente essenziale delle cellule ciliate esterne dell'orecchio interno, le cellule sensoriali che amplificano il suono e che consentono quindi di percepire con precisione i suoni molto lievi. Il team guidato dal primo autore Dennis Derstroff e dalla Prof.ssa Katrin Reimann del Dipartimento di Otorinolaringoiatria e dal Prof. Dominik Oliver dell'Istituto di Fisiologia e Fisiopatologia è riuscito a dimostrare che TMEM145 forma una struttura ad anello sulla punta dei peli sensoriali (stereocilia), dove organizza il collegamento meccanico con la cosiddetta membrana tettoria. Questa sottile struttura circolare si trova nell'orecchio interno sopra le cellule ciliate e trasmette le vibrazioni sonore ai peli sensoriali. Se manca TMEM145, le cellule ciliate perdono questo collegamento meccanico: Nei topi geneticamente modificati, ciò porta a una grave perdita dell'udito e alla perdita della funzione di amplificazione della coclea.
Amplificatori biologici nell'orecchio interno
I risultati forniscono nuove conoscenze su un meccanismo dell'udito finora solo parzialmente compreso. Nell'orecchio interno, il suono provoca innanzitutto una vibrazione meccanica, che viene poi tradotta in segnali elettrici, il linguaggio del cervello. Le cellule ciliate esterne fungono da amplificatore biologico della vibrazione meccanica del suono. Il prerequisito per questo è una connessione meccanica stabile tra le loro stereocilia e la membrana tettoria. "I nostri risultati dimostrano che il TMEM145 funziona come centro di ancoraggio e organizzazione molecolare che consente l'eccitazione meccanica delle cellule ciliate, un prerequisito per il funzionamento della funzione di amplificatore dell'orecchio interno", afferma il responsabile dello studio, la Prof.ssa Katrin Reimann.
Finestra temporale terapeutica
A lungo termine, i risultati potrebbero essere rilevanti anche per la diagnosi e il trattamento dei disturbi dell'udito. Diverse proteine che cooperano con il TMEM145 sono già note per causare disturbi genetici dell'udito. TMEM145 potrebbe quindi essere un altro gene candidato alla diagnosi genetica della perdita dell'udito in futuro. Allo stesso tempo, il modello murino suggerisce che potrebbe esserci una finestra di opportunità terapeutica prima che si verifichino danni permanenti, ad esempio per approcci di terapia genica come quelli già sperimentati per altre forme di ipoacusia neurosensoriale causate geneticamente. Lo studio dimostra come la ricerca molecolare di base a Marburg stia portando a nuove prospettive per la comprensione e il trattamento dei disturbi dell'udito.
Ricerca medica interconnessa
Il lavoro è un esempio della stretta integrazione tra medicina clinica e ricerca molecolare di base all'Università di Marburgo. I ricercatori del Dipartimento di Otorinolaringoiatria e dell'Istituto di Fisiologia e Fisiopatologia lavorano a stretto contatto per comprendere le basi biologiche dell'udito e studiarne l'importanza per i disturbi uditivi. Questa collaborazione è integrata da una rete internazionale di partner, tra cui ricercatori della Harvard Medical School di Boston e dell'University College di Londra (UCL). "Questa collaborazione internazionale combina diverse prospettive scientifiche - dall'esperienza clinica alla biologia cellulare molecolare e ai modelli genetici - e consente di studiare in modo esaustivo i complessi meccanismi dell'udito", afferma il Prof. Reimann. La combinazione tra la ricerca interdisciplinare a Marburgo e la stretta collaborazione con i principali centri internazionali è stata un fattore decisivo per il successo del progetto. Lo studio è stato finanziato dalla Fondazione tedesca per la ricerca (DFG), dal British Medical Research Council e dal National Institutes of Health (USA).
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