STAROST, jaka buka te neki lijekovi za rak i antibiotici mogu uzrokovati gubitak sluha. On je do sada bio nepovratan jer znanstvenici nisu uspijevali reprogramirati postojeće stanice u uhu da se razviju u osjetne stanice vanjskog i unutarnjeg uha bitne za sluh.
No, znanstvenici s Northwestern Medicinea objavili su u časopisu Nature istraživanje u kojem su otkrili glavni gen koji programira slušne osjetilne stanice s dlačicama tako da se razvijaju u vanjske ili unutarnje, čime su nadišli veliku prepreku koja je sprječavala razvoj tih stanica nužan za obnavljanje sluha.
"Naš rad otkriva nam prvi jasan prekidač za promjenu jedne vrste stanica u drugu", rekao je glavni autor studije Jaime García-Añoveros, profesor anesteziologije i neuroznanosti na Odjelu za neurologiju Kena i Ruth Davee.
"To će nam dati dosad nedostupan alat za izradu unutarnjih i vanjskih osjetilnih stanica s dlačicama. Prevladali smo veliku prepreku", dodao je.
Odumiranje vanjskih stanica s dlačicama glavni je uzrok gluhoće
Odumiranje vanjskih stanica s dlačicama u pužnici najčešći je uzrok gluhoće, odnosno gubitka sluha. Ove stanice razvijaju se u embriju i poslije se ne razmnožavaju, što znači da se sluh ne obnavlja, nego se postupno gubi. Tri reda vanjskih stanica s dlačicama djeluju kao pojačala zvuka za unutarnje stanice s dlačicama.
Prema Centru za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC), oko 8.5 posto Amerikanaca u dobi od 55 do 64 godine ima problema s gubitkom sluha. U dobi od 65 do 74 godine taj udio se povećava na gotovo 25 posto, a u dobi od 75 i više na oko 50 posto.
Znanstvenici su do sada znali kako kreirati umjetne slušne osjetne stanice s dlačicama, no one se nisu mogle diferencirati u unutarnje i vanjske stanice, koje omogućuju različite funkcije bitne za sluh. Stoga je novo otkriće znanstvenika iz Northwestern Medicinea veliki korak prema razvoju tih specifičnih stanica.
Kako se zvuk prenosi slušnim osjetnim stanicama?
Stanice s dlačicama nalaze se u Cortijevom organu u pužnici. Ove dlačice nisu istovjetne dlačicama na koži, već su izbočenja na osjetnim stanicama u Cortijevom organu i samo izgledom nalikuju dlačicama.
Kada vibracije zraka pokrenu bubnjić, on zatitra čekić, čekić zatitra nakovanj, nakovanj stremen, a stremen pritisne ovalni prozorčić na pužnici. Taj pritisak s prozorčića prenosi se na tekućinu u pužnici koja pomiče dlačice. Pomicanje dlačica konačno se pretvara u živčane impulse koji putuju slušnim živcem do kohlearnih jezgara u moždanom deblu te dalje slušnim putem do slušne kore mozga. Cortijev organ u biti je prevoditelj koji zvuk pretvara u živčane impulse koje mozak očitava.
Uho je prekrasan organ
"To je poput baleta", kaže García-Añoveros.
"Vanjske dlačice se saginju i skaču te podižu unutarnje dalje u uhu. Uho je prekrasan organ. Nema drugog organa u sisavcu u kojem su stanice tako precizno pozicionirane. Mislim, s mikrometrijskom preciznošću. U suprotnom, nema ništa od slušanja", pojasnio je.
Genski prekidač
Znanstvenici s Northwesterna otkrili su da je glavni genski prekidač koji programira stvaranje stanica s dlačicama TBX2. Kada se gen eksprimira, odnosno ispolji, stanica postaje unutarnja stanica s dlačicama. Kada je gen blokiran, stanica postaje vanjska stanica s dlačicama. Za stvaranje svih potrebnih stanica trebat će napraviti genski koktel. Geni ATOH1 i GF1 trebat će da se stanice pužnice bez dlačica, potporne stanice, pretvore u stanice s dlačicama. Nakon toga bi genski prekidač TBX2 trebao uključiti ili isključiti stanice kako bi nastale vanjske ili unutarnje stanice s dlačicama.
Dakle, cilj bi bio reprogramirati potporne stanice, koje su raspoređene među stanicama s dlačicama i pružiti im strukturnu potporu za transformaciju u vanjske ili unutarnje stanice s dlačicama.
"Sada možemo shvatiti kako napraviti specifične unutarnje ili vanjske stanice s dlačicama i identificirati zašto su potonje sklonije propadanju zbog čega dolazi do gubitka sluha", rekao je García-Añoveros.
No, naglasio je da je ovo istraživanje još uvijek u eksperimentalnoj fazi.