Cinco años después de lograr que los ratones recién nacidos regeneraran las células ciliadas necesarias para la audición, los investigadores de la Universidad de Rochester ahora han descubierto cómo el proceso funciona, acercándonos a revertir la causa más común de pérdida auditiva a medida que las personas envejecen.
El reto: Los humanos nacemos con unas 16.000 células ciliadas en cada uno de nuestros oídos. Esas son las únicas células ciliadas del oído que tendremos, y su trabajo es convertir las vibraciones del sonido en señales eléctricas que nuestro cerebro pueda entender.
Nuestras células ciliadas pueden dañarse o morir por enfermedades, envejecimiento o exposición a ruidos fuertes. Una vez que las células ciliadas mueren, no hay nada que podamos hacer para regenerarlas, y la pérdida de células ciliadas es la causa más común de pérdida de audición relacionada con la edad, que afecta a 1 de cada 3 personas mayores de 65 años.
El fondo: A diferencia de los humanos, las aves y los peces son capaces de regenerar sus células ciliadas, y en 2014, los investigadores de Harvard descubrieron que los ratones también pueden regenerar las células ciliadas dañadas, pero solo como recién nacidos.
Las células ciliadas dañadas son la causa más común de pérdida de audición relacionada con la edad.
En un estudio anterior, los investigadores de Rochester descubrieron que una familia de proteínas llamadas receptores del factor de crecimiento epidérmico (EGF) inician la regeneración de las células ciliadas en las aves al activar «células de apoyo», en el equivalente de las orejas de las aves. Esas células de apoyo luego se multiplican y se convierten en nuevas células ciliadas.
En 2018, demostraron que la activación de un gen receptor de EGF específico, ERBB2, en ratones recién nacidos provocó que las células de soporte coclear de los roedores comenzaran a multiplicarse y convertirse en células ciliadas.
«Podemos desencadenar este evento y, sorprendentemente, descubrimos que hay mucha proliferación», dijo el investigador principal Jing Yuan a Rochester First, pero los investigadores realmente no entendieron exactamente. cómo ERBB2 hizo esto.
Dominó genético: En su último estudio, publicado en Frontiers in Cellular Neuroscience, los investigadores de Rochester volvieron al laboratorio y descubrieron que la activación de ERBB2 inicia la expresión de varias otras proteínas.
«[R]la regeneración no está restringida solo a las primeras etapas de desarrollo”.
Dorota Piekna-Przybylska
Uno de esos, llamado SPP1, luego se activa otro proteína, CD44, que se sabe que existe en las células de soporte coclear. Demostraron que este efecto dominó también ocurre en animales adultos.
«Cuando verificamos este proceso en ratones adultos, pudimos demostrar que la expresión de ERBB2 impulsaba la expresión de la proteína SPP1 que es necesaria para activar CD44 y hacer crecer nuevas células ciliadas», dijo la primera autora Dorota Piekna-Przybylska.
«Este descubrimiento ha dejado en claro que la regeneración no solo se limita a las primeras etapas de desarrollo», continuó. «Creemos que podemos usar estos hallazgos para impulsar la regeneración en adultos».
El panorama: El equipo de Rochester no es el primer ni el único grupo que busca revertir la pérdida auditiva activando la regeneración de las células ciliadas.
Los científicos de la USC lograron extender la ventana de regeneración en ratones jóvenes, y la compañía de biotecnología Frequency Therapeutics incluso desarrolló una terapia para regenerar las células ciliadas que llegó a los ensayos clínicos, pero no funcionó como se esperaba.
«Creemos que podemos usar estos hallazgos para impulsar la regeneración en adultos».
Dorota Piekna-Przybylska
Ahora que tenemos una comprensión más profunda de cómo funciona la regeneración de las células ciliadas (al menos, en algunos mamíferos), el equipo de Rochester está mejor equipado para descubrir si es posible desencadenar el proceso y tal vez revertir la pérdida auditiva en las personas.
«Este nuevo estudio nos dice cómo está ocurriendo esa activación, un avance significativo hacia el objetivo final de generar nuevas células ciliadas cocleares en mamíferos», dijo la investigadora Patricia White.
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