Nova ferramenta para criar células auditivas perdidas no envelhecimento
A perda auditiva devido ao envelhecimento, ruído e certos medicamentos e antibióticos para terapia do câncer tem sido irreversível porque os cientistas não foram capazes de reprogramar as células existentes para se desenvolverem nas células sensoriais do ouvido externo e interno – essenciais para a audição – uma vez que morrem.
Mas os cientistas da Northwestern Medicine descobriram um único gene mestre que programa as células ciliadas da orelha em externas ou internas, superando um grande obstáculo que impedia o desenvolvimento dessas células para restaurar a audição.
O estudo será publicado na Nature em 4 de maio.
"Nossa descoberta nos dá a primeira mudança de célula clara para fazer um tipo contra o outro", disse o principal autor do estudo, Jaime Garcia-Anoveros, professor de anestesia, neurologia e neurociência da Northwestern University Feinberg School of Medicine. "Ele fornecerá uma ferramenta anteriormente indisponível para fazer uma célula ciliada interna ou externa. Superamos um grande obstáculo."
Cerca de 8,5% dos adultos de 55 a 64 anos nos EUA têm perda auditiva incapacitante. Isso aumenta para quase 25% das pessoas de 65 a 74 anos e 50% das pessoas com 75 anos ou mais, relata os Centros de Controle de Doenças.
Atualmente, os cientistas podem produzir uma célula ciliada artificial, mas ela não se diferencia em uma célula interna ou externa, que fornecem diferentes funções essenciais para produzir a audição. A descoberta é um passo importante para o desenvolvimento dessas células específicas.
"É como um balé" enquanto as células se agacham e saltam
A morte das células ciliadas externas feitas pela cóclea são na maioria das vezes a causa de surdez e perda auditiva. As células se desenvolvem no embrião e não se reproduzem. As células ciliadas externas se expandem e se contraem em resposta à pressão das ondas sonoras e amplificam o som para as células ciliadas internas. As células internas transmitem essas vibrações aos neurônios para criar os sons que ouvimos.
"É como um balé", diz Garcia-Anoveros com admiração enquanto descreve o movimento coordenado das células internas e externas. "Os externos se agacham e pulam e levantam os internos ainda mais no ouvido.
"O ouvido é um órgão bonito. Não há outro órgão em um mamífero onde as células estejam posicionadas com tanta precisão (quer dizer, com precisão micrométrica). Caso contrário, a audição não ocorre."
O gene mestre switch cientistas da Northwestern descobriram que os programas das células ciliadas da orelha é TBX2. Quando o gene é expresso, a célula torna-se uma célula ciliada interna. Quando o gene é bloqueado, a célula se torna uma célula ciliada externa. A capacidade de produzir uma dessas células exigirá um coquetel de genes, disse Garcia-Anoveros. Os genes ATOH1 e GF1 são necessários para fazer uma célula ciliada da cóclea a partir de uma célula não ciliada. Em seguida, o TBX2 seria ligado ou desligado para produzir a célula interna ou externa necessária.
O objetivo seria reprogramar as células de suporte, que estão entrelaçadas entre as células ciliadas e fornecer-lhes suporte estrutural, em células ciliadas externas ou internas.
“Agora podemos descobrir como fazer células ciliadas especificamente internas ou externas e identificar por que as últimas são mais propensas a morrer e causar surdez”, disse Garcia-Anoveros. Ele ressaltou que esta pesquisa ainda está em fase experimental.
Outros autores da Northwestern incluem a co-autora principal Anne Duggan, John C. Clancy, Chuan Zhi Foo, Ignacio García Gómez, Yingji Zhou, Kazuaki Homma e Mary Ann Cheatham.
O estudo foi financiado pelo Instituto Nacional de Surdez e outros Distúrbios de Comunicação R01 DC015903 e R01 DC019834 dos Institutos Nacionais de Saúde.
Fonte da história:
Materiais fornecidos pela Northwestern University . Original escrito por Marla Paul. Nota: O conteúdo pode ser editado para estilo e duração.
Referência do jornal :
- Jaime García-Añoveros, John C. Clancy, Chuan Zhi Foo, Ignacio García-Gómez, Yingjie Zhou, Kazuaki Homma, Mary Ann Cheatham, Anne Duggan. Tbx2 é um regulador mestre da diferenciação de células ciliadas internas versus externas . Natureza , 2022; DOI: 10.1038/s41586-022-04668-3
Citar esta página :
Universidade do Noroeste. "Nova ferramenta para criar células auditivas perdidas no envelhecimento: 'Superamos um grande obstáculo' para restaurar a audição." ScienceDaily. ScienceDaily, 4 de maio de 2022.