Genes asociados con la pérdida auditiva visualizados en un nuevo estudio
La microscopía de iluminación estructurada de súper resolución (SR-SIM) muestra proteínas críticas en las células ciliadas humanas asociadas con la pérdida auditiva relacionada con la edad. (Izquierda) Proteína LMO7 en la placa (verde) que ancla el mechón de cabello a la célula (cilios). (Derecha) TRIOBP (verde y amarillo) es otra proteína esencial expresada en los cilios. Crédito: Dr. Wei Liu
Investigadores de la Universidad de Uppsala han podido documentar y visualizar genes asociados con la pérdida auditiva en el oído interno humano, en un estudio de colaboración único entre otocirujanos y genetistas. Los hallazgos ilustran que las estructuras subcelulares discretas en el órgano auditivo humano, la cóclea, están involucradas en la variación del riesgo de pérdida auditiva relacionada con la edad en la población. El estudio se publica en BMC Medicine.
La pérdida de audición es una afección potencialmente debilitante que afecta a más de 1230 millones de personas en todo el mundo. La forma más común de pérdida auditiva, que representa el 90% de todos los casos, está relacionada con los efectos degenerativos del envejecimiento en la audición, es decir, la pérdida auditiva relacionada con la edad o presbiacusia. Sin embargo, los mecanismos moleculares que subyacen al desarrollo de la pérdida auditiva relacionada con la edad y la variación individual en el riesgo están poco aclarados.
En el estudio actual, se estableció una colaboración única entre otólogos y genetistas de la Universidad de Uppsala, que permitieron realizar estudios de seguimiento funcional de genes candidatos a partir de estudios de asociación del genoma completo (GWAS) usando inmunohistoquímica en la cóclea humana.
«La cóclea, y en particular el órgano auditivo, el órgano de Corti, es una estructura altamente vulnerable que es difícil de analizar ya que está rodeada por el hueso más duro del cuerpo», dice Helge Rask-Andersen, MD y profesor principal del Departamento de Ciencias Quirúrgicas. «Hemos podido estudiar algunos de los componentes moleculares de la audición humana que son fundamentales para la conversión del sonido en impulsos eléctricos nerviosos».
Se descubrió que las variantes genéticas en 67 regiones genómicas contribuyen a un mayor riesgo de pérdida de audición relacionada con la edad. Los estudios de asociación del genoma completo (GWAS) sobre rasgos relacionados con la audición se realizaron en el Biobanco del Reino Unido, que cuenta con medio millón de participantes del Reino Unido. Las asociaciones genéticas son difíciles de interpretar por sí mismas y, a menudo, se requieren experimentos de seguimiento antes de poder inferir los genes causales.
«Es una oportunidad increíble poder seguir nuestros hallazgos en muestras cocleares humanas, ya que existen diferencias moleculares entre el órgano auditivo de los humanos y otros mamíferos», dice Mathias Rask-Andersen, profesor asociado del Departamento de Inmunología, Genética y Patología.
Las proteínas candidatas de GWAS se visualizaron con anticuerpos inmunofluorescentes y microscopía de iluminación estructurada de súper resolución (SR-SIM) por el Dr. Wei Liu, MD y profesor asociado en el Departamento de Ciencias Quirúrgicas. Se observaron varias proteínas dentro del ganglio espiral, que contiene los cuerpos de las células neuronales que inervan las células ciliadas en el órgano de Corti y llevan los impulsos neuronales al cerebro a través del nervio coclear.
Los investigadores también pudieron visualizar la audición proteínas asociadas a la pérdida en dominios subcelulares discretos en las células ciliadas por primera vez en humanos, como TRIO y la proteína de unión a actina F (TRIOBP) en los mechones de cabello (estereocilios) y la proteína 7 del dominio LIM solo (LMO7) en el placa cuticular, que es una estructura rica en actina que ancla los estereocilios al cuerpo celular. Los estereocilios son los ‘pelos’ microscópicos o de tamaño nanométrico que sobresalen de las células ciliadas del órgano de Corti. Responden a las vibraciones mecánicas de los sonidos que nos llegan y son transferidos y amplificados desde el tímpano hasta el oído interno por los pequeños huesos del oído medio.
Tomados en conjunto, los hallazgos del estudio actual demuestran que la genética común las variaciones asociadas a la pérdida auditiva relacionada con la edad afectan a las estructuras de la cóclea, en particular a los procesos neuronales del ganglio espiral, pero también a estructuras directamente involucradas en la transducción de estímulos mecánicos a impulsos neuronales. Este conocimiento puede ayudar a comprender mejor los mecanismos biológicos que conducen a la pérdida auditiva relacionada con la edad y generar estrategias para la prevención, como tratamientos farmacológicos novedosos.
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Identificación de nuevos genes asociados con la enfermedad de Meniere familiar Más información: Wei Liu et al, Una asociación combinada del genoma completo y un estudio molecular de la pérdida auditiva relacionada con la edad en H sapiens, BMC Medicina (2021). DOI: 10.1186/s12916-021-02169-0 Información de la revista: BMC Medicine
Proporcionado por la Universidad de Uppsala Cita: Genes asociados con la pérdida auditiva visualizados en un nuevo estudio ( 2021, 2 de diciembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-genes-loss-visualised.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.