Upośledzenie słuchu związane z degeneracją komórek rzęsatych należy do bardzo częstych schorzeń, charakterystycznych zwłaszcza dla ludzi w podeszłym wieku. Komórki rzęsate (zmysłowe) są odpowiedzialne za prawidłowy przekaz bodźców słuchowych w odpowiedzi na wibracje odbierane w uchu wewnętrznym. Głuchotę wynikającą z zaniku komórek słuchowych z pewnością można by uleczyć stymulując ich powtórne namnożenie (proliferację). Z tego powodu szczególnym zainteresowaniem naukowców cieszą się geny odpowiedzialne za proliferację i różnicowanie komórek rzęsatych, w tym gen kodujący faktor różnicowania, Atoh1.

Najnowsza publikacja zespołu badawczego z Emory University School of Medicine w Atlancie, USA, jest poświęcona właśnie temu zagadnieniu. Zespół, pod kierunkiem profesora Michaela Kelly, prowadził badania na modelu mysim, stworzonym do ukierunkowanej ekspresji genu Atoh1 w części ślimakowej ucha, aby określić, które z komórek nabłonka ślimakowego mogą ulec różnicowaniu w komórki słuchowe. Ekspresja genu Atoh1 w modyfikowanych myszach była uruchamiana w odpowiedzi na obecność doksycykliny w organizmie. Wyniki badań zespołu zostały opublikowane 9 maja 2012 r. w Journal of Neuroscience vol. 32 (19).

Zespół potwierdził, że Atoh1 może generować komórki o morfologii i fizjologii zbliżonej do komórek rzęsatych, czyli tworzyć dodatkowe odbiorniki dla sygnałów słuchowych. Nasuwa to oczywisty wniosek o możliwości wykorzystania Atoh1 w terapii genowej słuchu. Niestety, tego typu aktywność biologiczna faktora Atoh1 występuje jedynie w przypadku młodych organizmów, co wskazuje na niską efektywność tego typu terapii u osób dorosłych.

Zdaniem Ping Chen, jednej z uczestniczek projektu, najważniejszym osiągnięciem zespołu na tym etapie badań jest potwierdzenie możliwości regeneracji komórek słuchowych oraz jednoznaczne wskazanie komórek występujących w uchu wewnętrznym, które pod wpływem faktora różnicowania Atoh1 mogą zostać przekształcone w komórki słuchowe. Nie bez znaczenia pozostają zidentyfikowane bariery wiekowe dla tego zabiegu.

Zespół zaobserwował, że myszy prowadzące ekspresję Atoh1 w uchu wewnętrznym wykształciły analogi komórek słuchowych tylko w przypadku regularnego przyjmowania doksycykliny. Ponadto obserwowano powstawanie komórek słuchowych w obszarach poza nabłonkiem ślimakowym. Wszystkie powstałe komórki rzęsate były zdolne do przewodzenia bodźców słuchowych w formie impulsów elektrycznych, jednak impulsy były o wiele słabsze niż w przypadku dojrzałych komórek słuchowych. Dodatkowe komórki zmysłowe powstałe w wyniku symulacji Atoh1 przyciągały włókna nerwowe, co sugeruje możliwość przekazywania sygnału dalej przez cały układ nerwowy. Na obecnym etapie badań nie wiadomo jednak, czy przekazywany przez „nowe” komórki sygnał może rzeczywiście funkcjonować w kontekście odbierania bodźców słuchowych. Aby uzyskać wiedzę na ten temat, sygnał przekazywany przez namnożone komórki musi zostać skoordynowany i zintegrowany.

Kolejnym kamieniem milowymi dla zespołu badawczego jest wywołanie tworzenia się dodatkowych komórek słuchowych u starszych osobników oraz dokładne zbadanie procesu ich odnowy po indukcji faktora Atoh1. Zespół wiąże ogromne nadzieje z postępującymi pracami projektowymi a otrzymane dotychczas wyniki sugerują, że opracowanie metody przywracania słuchu jest jedynie kwestią czasu.

Źródła: Kelly MC et al. Atoh1 directs the formation of sensory mosaics and induces cell proliferation in the postnatal mammalian cochlea in vivo. The Journal of Neuroscience, 2012; 32 (19); http://www.sciencedaily.com

Red. Anna Drzazga