Odwracanie utraty słuchu poprzez odrastanie włosów
Ludzie nie są w stanie odwrócić skutków utraty słuchu, ale proces biologiczny występujący u innych gatunków zwierząt może być kluczem do odwrócenia tego powszechnego problemu.
Sposób, w jaki mózg interpretuje dźwięki, jest stosunkowo prostym procesem.
Najpierw dźwięk dociera do ucha za pośrednictwem fal dźwiękowych. Następnie przesuwa się w dół ucha, aż dotknie błony bębenkowej.
Następnie błona bębenkowa wibruje i wysyła te wibracje do kości w uchu środkowym, które następnie je wzmacniają.
W końcu przypominające włosy komórki ucha wewnętrznego lub ślimaka wychwytują te wibracje i przekształcają je w sygnały elektryczne, które mózg może przetworzyć.
Wiek lub nadmierne narażenie na głośny hałas może uszkodzić ślimak, powodując trwałą utratę słuchu. Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) utrata słuchu dotyka obecnie ponad 400 milionów ludzi na całym świecie.
Niektórzy ludzie doświadczają poważniejszych ubytków niż inni, a tradycyjne leczenie obejmuje urządzenia takie jak aparaty słuchowe. Skuteczność tych zależy od osoby.
Jednak naukowcy od dawna wiedzą, że zwierzęta, takie jak ryby i ptaki, są w stanie utrzymać nienaruszony słuch poprzez regenerację czuciowych komórek rzęsatych znajdujących się w ślimaku. W rzeczywistości ssaki są jedynymi kręgowcami, które nie są w stanie tego zrobić.
Badanie ucha wewnętrznego
W 2012 roku laboratorium dr Patricii White zidentyfikowało grupę receptorów odpowiedzialnych za ten proces regeneracji. Naukowcy nazwali tę grupę naskórkowym czynnikiem wzrostu, czyli EGF, który włącza komórki podporowe w układzie słuchowym ptaków. Te komórki wspomagające pobudzają następnie produkcję nowych czuciowych komórek rzęsatych.
Teraz, w nowym badaniu, które opublikowali w European Journal of Neuroscience, Dr. White - wraz z badaczami z University of Rochester i Massachusetts Ear and Eye Infirmary - pokazują, jak próbowali odtworzyć ten proces u ssaków.
Wskazali specyficzny receptor zwany ERBB2, który znajduje się w komórkach podporowych w ślimaku i wypróbowali trzy różne metody, które mogłyby wykorzystać te receptory do aktywacji szlaku.
Pierwszy obejmował serię eksperymentów, w których wykorzystano wirusa do namierzenia receptorów ERBB2 u myszy. Po drugie, naukowcy zmodyfikowali genetycznie myszy, próbując aktywować ERBB2. W ostatnim eksperymencie używali dwóch leków, o których wiedzieli, że mogą wywołać odpowiedź w ERBB2.
Proces regeneracji
Naukowcom udało się po raz pierwszy odrodzić wszystkie ważne czuciowe komórki rzęsate u ssaków.
Odkrycia pokazują, że aktywacja ERBB2 zapoczątkowała proces, który doprowadził do produkcji komórek wsporczych ślimaka. Doprowadziło to do przekształcenia komórek macierzystych w czuciowe komórki rzęsate. Komórki te również zintegrowały się z komórkami nerwowymi, które są niezbędne do słyszenia.
Dr White uważa, że naukowcy mogliby wykorzystać jej odkrycia do stworzenia nowego i innowacyjnego rodzaju terapii ubytku słuchu u ludzi. „Proces naprawy słuchu jest złożonym problemem i wymaga szeregu zdarzeń komórkowych” - mówi.
„Trzeba zregenerować czuciowe komórki rzęsate, a te komórki muszą prawidłowo funkcjonować i łączyć się z niezbędną siecią neuronów. Te badania pokazują ścieżkę sygnalizacyjną, którą można aktywować różnymi metodami i która może stanowić nowe podejście do regeneracji ślimaka, a ostatecznie do przywrócenia słuchu ”.
Naukowcy będą musieli przeprowadzić dalsze badania nad zastosowaniem i procesem receptorów EGF, aby przeprowadzić jakiekolwiek badania na ludziach. Jednak to nowe odkrycie może być początkiem poprawy życia milionów ludzi.
