Coraz bliżej do odwrócenia procesu powodującego utratę słuchu

- Od dawna próbowaliśmy uruchomić procesy, które wyzwalałyby tworzenie się strategicznych komórek rzęsatych, strategicznych, bo wykrywających i przekazujących dźwięk - mówi Angelika Doetzlhofer, profesor neurologii w Johns Hopkins University School of Medicine. - Deficyt takich komórek jest głównym czynnikiem powodującym utratę słuchu. Wiedza na temat ich rozwoju pomoże opracować sposoby zastępowania uszkodzonych komórek - nowymi.

Szacuje się, że 9 na 10 przypadków utraty słuchu powodowanych jest problemami z komórkami rzęsatymi lub uszkodzeniem nerwów słuchowych łączących takie komórki z mózgiem. Niestety komórki te u ludzi, w przeciwieństwie do innych ssaków oraz ptaków, nie podlegają procesowi regeneracji.

Naukowcy dowiedli, że pierwszy etap powstawania komórek rzęsatych rozpoczyna się w najbardziej zewnętrznej części ślimaka (część ucha wewnętrznego ssaków złożona m.in. z elementu kostnego o kształcie muszli i  receptora słuchu - narządu Cortiego). Tutaj komórki prekursorowe (macierzyste) zaczynają przekształcać się w komórki rzęsate. A proces ten przypomina hiszpańską falę na stadionie sportowym. Jest to fala transformacji, która zatrzymuje się, gdy dotrze do wewnętrznej części ślimaka.

Okazało się, że wzdłuż spiralnej ścieżki ślimaka poziom białka aktywiny A wzrasta tam, gdzie komórki prekursorowe zamieniają się w komórki rzęsate. Tymczasem inne białko folistatyna zachowuje się w odwrotny sposób. Jej poziom jest niski w najbardziej zewnętrznej części ślimaka (w momencie gdy komórki prekursorowe zaczynały przekształcać się w komórki rzęsate) i wysoki w najbardziej wewnętrznej części spirali ślimaka (tam gdzie komórki prekursorowe nie rozpoczęły jeszcze konwersji). Aktywina A porusza się niejako „falą do wewnątrz”, podczas gdy folistatyna – na odwrót.

- Aktywina A i folistatyna działają w przeciwny sposób, regulując wzrost komórek. Dwa białka działają równoważąco na komórki prekursorowe, aby kontrolować uporządkowane tworzenie się komórek rzęsatych wzdłuż spirali ślimakowej - mówi Angelika Doetzlhofer.

Naukowcy badali działanie każdego z dwóch białek indywidualnie. Zwiększyli na przykład poziom aktywiny A w ślimaku narządu słuchu u myszy. U tych zwierząt komórki prekursorowe przekształciły się zbyt wcześnie w komórki rzęsate, powodując przedwczesne pojawienie się ich wzdłuż całej spirali ślimaka. Z kolei przy nadprodukcji folistatyny komórki rzęsate wyglądały na „zdezorganizowane”, rozproszone w wielu rzędach wewnątrz ślimaka. Wysoki poziom folistatyny powoduje częstsze dzielenie się komórek prekursorowych, co z kolei doprowadza do przypadkowych przekształceń komórek rzęsatych.

- To jak budowanie domu - jeśli fundament nie zostanie prawidłowo ułożony, wpłynie to negatywnie na wszystko, co na nim powstaje - wyjaśnia Angelika Doetzlhofer.