Simple Science

Scienza all'avanguardia spiegata semplicemente

# La biologia# Neuroscienze

Proteggere l'udito: Nuova speranza grazie alla terapia genica

La ricerca mostra che la terapia genica potrebbe proteggere dalla perdita dell'udito causata dal rumore.

― 6 leggere min


Terapia Genica per laTerapia Genica per laPerdita dell'Uditodanni all'udito causati dal rumore.Nuovi metodi potrebbero proteggere dai
Indice

La perdita di udito causata da rumori forti sta diventando un serio problema di salute nel mondo. Secondo l'Assemblea Mondiale della Salute, si stima che entro il 2050 circa 2,5 miliardi di persone avranno qualche forma di perdita dell'udito. Nel 2019, 1,57 miliardi di persone erano già colpite, portando molte persone a vivere anni con disabilità. Questo problema colpisce particolarmente gli anziani e chi ha redditi più bassi. L'esposizione eccessiva ai rumori, sia sul lavoro che in situazioni sociali, danneggia le piccole cellule ciliate nell'orecchio interno, che sono fondamentali per l'udito.

Attualmente, non ci sono farmaci o terapie approvati per fermare il danno causato dai rumori forti. Tuttavia, gli scienziati stanno cercando modi innovativi per proteggere l'orecchio e le sue funzioni. Un metodo promettente è la terapia genica, che mira a migliorare la reazione dell'orecchio interno ai suoni forti.

Il Ruolo del Riflesso Olivococleare Mediale

L'orecchio interno ha un sistema chiamato riflesso olivococleare mediale, che aiuta a proteggere da suoni forti. Questo sistema invia segnali dal cervello alla Coclea, l'organo responsabile dell'udito, per mantenere le cellule ciliate al sicuro dai danni. Prima che l'udito inizi nei mammiferi, si formano certe connessioni tra le cellule ciliate interne dell'orecchio e questi segnali cerebrali. Man mano che l'udito si sviluppa, le connessioni si adattano per fornire una protezione migliore.

Quando vengono rilevati suoni forti, il cervello invia segnali alla coclea per attivare questo sistema protettivo. Un recettore speciale gioca un ruolo chiave in questo processo, rispondendo a una sostanza chimica chiamata acetilcolina. Quando attivato, il sistema aiuta a prevenire che le cellule ciliate diventino iperattive e danneggiate dal rumore forte.

Potenziare il Sistema Efferente per Proteggere l'Udito

Le ricerche hanno dimostrato che apportare cambiamenti specifici ai recettori coinvolti in questo sistema protettivo potrebbe migliorare il suo funzionamento. Un cambiamento è sostituire una parte del recettore con una versione diversa che reagisce meglio all'acetilcolina. Nei test di laboratorio, i topi con questo recettore migliorato si sono dimostrati meglio protetti dalla perdita dell'udito quando esposti a suoni forti.

Per esplorare ulteriormente i potenziali benefici, è stato introdotto un gene noto come α9L9’T nei topi utilizzando un sistema di consegna virale. Questa innovazione mirava a potenziare la capacità della coclea di rispondere ai suoni, aiutando specificamente a proteggerla durante l'esposizione al rumore.

Il Disegno dello Studio

In questo studio, i ricercatori hanno iniettato una soluzione virale contenente il gene α9L9’T nelle orecchie di topi giovani. L'obiettivo era vedere se l'espressione più alta della proteina α9L9’T offrisse una protezione migliore dai rumori forti rispetto all'udito normale. I topi sono stati quindi esposti a una specifica frequenza sonora alta, e le loro capacità uditive sono state testate sia prima che dopo questa esposizione.

I topi sono stati divisi in diversi gruppi: quelli che hanno ricevuto la terapia genica, quelli che hanno avuto iniezioni normali senza il gene, e un gruppo di controllo che non ha ricevuto alcuna iniezione. Sono stati eseguiti test uditivi in vari momenti dopo l'esposizione per valutare eventuali effetti protettivi dalla terapia genica.

Misurazione delle Risposte Uditive

L'udito è stato misurato utilizzando una tecnica chiamata Risposta del Tronco Encefalico Uditivo (ABR). Questo test valuta quanto bene funziona il Sistema Uditivo misurando le risposte elettriche nel cervello dopo che è stato riprodotto un suono. Le misurazioni sono state effettuate prima e dopo l'esposizione a suoni forti per confrontare i gruppi.

I risultati hanno indicato che il gruppo sperimentale che ha ricevuto la terapia genica ha mostrato una migliore preservazione dell'udito rispetto a entrambi i gruppi di controllo dopo l'esposizione ai suoni forti. I loro valori soglia uditivi-quanto deve essere forte un suono perché possano sentirlo-sono aumentati meno rispetto a quelli nei gruppi di controllo. Questo suggerisce che la terapia genica ha avuto un effetto protettivo.

Analisi dei Risultati nel Tempo

Nei giorni successivi all'esposizione, le abilità uditive di tutti i gruppi sono state monitorate. I risultati hanno mostrato che il gruppo con la terapia genica ha sperimentato un recupero più rapido del loro udito. Al contrario, i gruppi di controllo non hanno mostrato miglioramenti significativi nel tempo. Questa scoperta suggerisce che potenziare il riflesso olivococleare mediale attraverso la terapia genica può rallentare il processo di perdita permanente dell'udito.

Valutazione delle Risposte a Click e Tonalità Pure

Oltre a misurare le soglie, è stata valutata anche l'ampiezza-quanto è forte la risposta-dei segnali uditivi. Il gruppo che ha ricevuto la terapia genica ha mostrato risposte significativamente migliorate ai suoni click rispetto ai controlli, indicando che il loro recupero uditivo era anche funzionale, non solo in termini di soglie.

Indagine sulla Funzione delle Cellule Ciliate Interne

Dopo che i test uditivi sono stati completati, i ricercatori hanno esaminato le cellule ciliate interne nella coclea per vedere se la terapia genica avesse un effetto sulla struttura. Hanno contato le connessioni (sinapsi) tra le cellule ciliate interne e le loro fibre nervose. Curiosamente, il numero di connessioni non è cambiato significativamente tra i gruppi trattati e non trattati dopo l'esposizione a suoni forti.

Questo potrebbe significare che, mentre si sono notati effetti protettivi nella funzione uditiva, la struttura fisica delle cellule ciliate interne non ha mostrato differenze misurabili. Tuttavia, suggerisce che la terapia genica potrebbe aiutare a mantenere la funzione delle connessioni esistenti anche quando i numeri rimangono simili.

Esplorazione di Applicazioni Future

I risultati promettenti di questo studio sollevano domande su come la terapia genica potrebbe servire come opzione di trattamento per chi è a rischio di perdita dell'udito da esposizione al rumore. Attualmente, le opzioni per prevenire o ridurre la perdita dell'udito causata dal rumore sono limitate principalmente a equipaggiamenti protettivi come tappi per le orecchie.

Usare la terapia genica potrebbe offrire una nuova strada per migliorare le risposte protettive dell'orecchio ai suoni forti. Se dimostrata sicura ed efficace, questo approccio potrebbe aiutare chi si trova in ambienti ad alto rumore o persino gli anziani che affrontano la perdita dell'udito legata all'età.

Sfide Futura

Sebbene l'idea di usare la terapia genica per la protezione uditiva sia entusiasmante, ci sono diverse sfide da considerare. I metodi di somministrazione devono garantire che il trattamento raggiunga efficacemente l'orecchio interno, e qualsiasi potenziale effetto collaterale deve essere ridotto. I ricercatori dovranno continuare a studiare questi fattori per ideare terapie sicure ed efficaci.

Conclusione

In conclusione, l'aumento della perdita dell'udito indotta dal rumore è una preoccupazione crescente a livello globale, con molti che affrontano rischi significativi. Tuttavia, la ricerca su nuovi metodi come la terapia genica per l'orecchio interno offre speranza per strategie di prevenzione e recupero migliori. Potenziando i meccanismi protettivi naturali dell'orecchio, questo approccio potrebbe aiutare innumerevoli persone a mantenere la propria salute uditiva di fronte alle sfide poste da ambienti rumorosi. Ulteriori studi sono essenziali per convalidare i benefici e sviluppare applicazioni pratiche per un uso diffuso.

Fonte originale

Titolo: Virally-Mediated Enhancement of Efferent Inhibition Reduces Acoustic Trauma in Wild Type Murine Cochleas.

Estratto: Noise-induced hearing loss (NIHL) poses an emerging global health problem with only ear protection or sound avoidance as preventive strategies. In addition, however, the cochlea receives some protection from medial olivocochlear (MOC) efferent neurons, providing a potential target for therapeutic enhancement. Cholinergic efferents release ACh (Acetylycholine) to hyperpolarize and shunt the outer hair cells (OHCs), reducing sound-evoked activation. The (9)2(10)3 nicotinic ACh receptor (nAChR) on the OHCs mediates this effect. Transgenic knock-in mice with a gain-of-function nAChR (9L9T) suffer less NIHL. 9 knockout mice are more vulnerable to NIHL but can be rescued by viral transduction of the 9L9T subunit. In this study, an HA-tagged gain-of-function 9 isoform was expressed in wildtype mice in an attempt to reduce NIHL. Synaptic integration of the virally-expressed nAChR subunit was confirmed by HA-immunopuncta in the postsynaptic membrane of OHCs. After noise exposure, 9L9T-HA injected mice had less hearing loss (auditory brainstem response (ABR) thresholds and threshold shifts) than did control mice. ABRs of 9L9T-HA injected mice also had larger wave1 amplitudes and better recovery of wave one amplitudes post noise exposure. Thus, virally-expressed 9L9T combines effectively with native 9 and 10 subunits to mitigate NIHL in wildtype cochleas. One Sentence SummaryViral transduction of a gain-of-function nAChR enhances the native cholinergic inhibition to protect the cochlea from noise-induced hearing loss.

Autori: Eleftheria Slika, P. A. Fuchs, M. Beers Wood

Ultimo aggiornamento: 2024-09-15 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.12.612688

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.12.612688.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

Articoli simili