I ricercatori della University of Virginia School of Medicine, hanno scoperto come le cellule ciliate che ci permettono di sentire possano autoripararsi dopo essere state danneggiate da rumori forti o altri fattori di stress. La scoperta pubblicata nella rivista eLife potrebbe essere utile per il trattamento e la prevenzione della perdita dell’udito.
Jung-Bum Shin del Dipartimento di Neuroscienze della University of Virginia School of Medicine ha affermato:
«La ricerca per molti anni si è concentrata sulla rigenerazione delle cellule ciliate sensoriali. Sebbene questi sforzi continuino, è altrettanto importante comprendere meglio i meccanismi che governano la riparazione e il mantenimento delle cellule, questa doppia strategia di rigenerazione e riparazione ha un forte potenziale per far progredire i trattamenti per la perdita dell’udito e le condizioni associate. La perdita dell’udito è un problema sanitario globale che richiede soluzioni innovative, speriamo che la nostra ricerca possa contribuire a far avanzare la scienza e la medicina in questo campo».
Che cosa sono le cellule ciliate e perché sono importanti
Le cellule ciliate sono cellule specializzate che si trovano nell’orecchio interno, sono importanti sia per la capacità di sentire sia per il senso di equilibrio. Si chiamano cellule ciliate perché sulla loro superficie sono presenti strutture simili a capelli, chiamate stereociglia, la loro funzione è di convertire gli stimoli meccanici, generati dalle onde sonore, in segnali elettrici: quando le onde sonore entrano nell’orecchio, le stereociglia si piegano, innescando segnali elettrici che vengono inviati al cervello attraverso il nervo acustico.
Le cellule ciliate sono naturalmente fragili e vulnerabili ai danni provocati da vari fattori, come rumori forti, infezioni, invecchiamento o mutazioni genetiche. Le cellule ciliate quando vengono uccise, se ne vanno per sempre, poiché nei mammiferi non si rigenerano, ciò porta alla perdita permanente dell’udito e/o a problemi di equilibrio.
Come fanno le cellule ciliate a ripararsi?
I ricercatori della University of Virginia School of Medicine hanno scoperto un nuovo meccanismo che le cellule ciliate utilizzano per ripararsi dai danni causati da rumori forti o da altre forme di stress. Hanno scoperto che le cellule ciliate impiegano una proteina chiamata XIRP2, in grado di rilevare i danni ai nuclei delle stereociglia, che sono costituiti da una sostanza chiamata actina. L’actina è una proteina che forma lunghi filamenti che danno struttura e forma alle cellule e ai loro componenti.
I ricercatori hanno dimostrato che XIRP2 percepisce innanzitutto i danni ai nuclei di actina delle stereociglia, quindi migra verso il sito del danno e ripara i nuclei riempiendo di nuova actina, questo processo ripristina l’integrità e la funzione delle stereociglia, preservando così la capacità uditiva delle cellule ciliate.
La scoperta rivela un nuovo aspetto della biologia cellulare, in quanto mostra come le cellule possano percepire e riparare i danni alle loro strutture interne utilizzando proteine specifiche. Apre inoltre nuove possibilità di sviluppare trattamenti per la perdita dell’udito e le condizioni associate, potenziando o stimolando i processi di riparazione naturale delle cellule ciliate.
Quali sono le implicazioni e le direzioni future di questa ricerca?
Gli scienziati hanno detto che questa ricerca è importante perché fa luce su come le cellule ciliate possono sopravvivere e affrontare varie forme di stress che ne minacciano la funzione e la sopravvivenza. Comprendendo come le cellule ciliate si riparano, saranno in grado di sviluppare nuovi modi per combattere la perdita dell’udito, anche quella dovuta all’invecchiamento, che colpisce almeno un terzo di tutti gli adulti anziani.
I ricercatori della University of Virginia School of Medicine intendono continuare a studiare come vengono riparati i nuclei di actina delle stereociglia e quali altri fattori possono influenzare questo processo. Sperano inoltre di esplorare come questo meccanismo di riparazione possa essere rilevante per altri tipi di cellule con strutture simili, come le cellule sensoriali dell’occhio o del naso.
