TMEM135: La chiave per l'udito e la salute

Le proteine transmembrana, conosciute come TMEM, giocano ruoli importanti in molte funzioni biologiche. Aiutano le cellule a produrre energia, inviare segnali, comunicare tra di loro e svolgere compiti legati all'udito. Una proteina specifica, TMEM135, è grande circa 52 kDa e ha cinque parti che attraversano le membrane cellulari. Questa proteina si trova in molte specie diverse, il che significa che è conservata attraverso vari tipi di vita.

TMEM135 è collegata a diversi problemi di salute negli esseri umani, inclusi problemi di vista, malattie ossee, obesità, problemi al fegato e problemi cardiaci. Si crede che TMEM135 aiuti a regolare il grasso e mantenere l'equilibrio nel corpo. In studi su vermi microscopici, è stato scoperto che quando il gene TMEM135 veniva rimosso, questi vermi avevano meno grasso e vivevano meno. Al contrario, i vermi che producevano un TMEM135 in eccesso vivevano più a lungo in condizioni di freddo. Nei topi, mutazioni nel gene TMEM135 influenzavano come il corpo elaborava i grassi, in particolare negli occhi e in altri organi come fegato e cuore.

Negli studi su cellule umane, sembra che TMEM135 giochi un ruolo nel trasportare il colesterolo all'interno delle cellule e aiuti nella formazione dei cilia primari, che sono piccole strutture che sporgono dalla superficie delle cellule e sono coinvolte nella ricezione dei segnali.

#TMEM135 e Funzione Mitocondriale

Scoperte recenti suggeriscono che TMEM135 è anche importante per la salute dei Mitocondri, che sono le strutture che producono energia nelle cellule. Una mutazione nel gene TMEM135 nei topi ha portato a problemi su come i mitocondri si dividono e si fondono, causando problemi di vista legati all'età. Un altro studio ha mostrato che rimuovere TMEM135 specificamente nel tessuto adiposo fermava la normale divisione mitocondriale, portando ad un aumento di peso e a problemi di sensibilità all'insulina. È stato inoltre rivelato che produrre un eccesso di TMEM135 aiutava a contrastare questi problemi di peso e insulina.

Questi effetti sono stati osservati anche in altri tessuti del corpo. Ad esempio, una mancanza di TMEM135 nelle cellule staminali dei topi influenzava la loro capacità di generare energia, portando a una riduzione della formazione ossea e a un maggiore sviluppo di grasso, causando ossa più deboli.

#Indagare TMEM135 nell'Udito

Questo studio si concentra sul ruolo di TMEM135 nel sistema uditivo. Scoperte precedenti indicavano che TMEM135 è presente in diverse cellule dell'orecchio interno, ma la sua funzione esatta non era chiara. Per affrontare questo, i ricercatori hanno usato un tipo speciale di topo che ha una mutazione nel gene TMEM135, conosciuto come topo mutante FUN025. Questa mutazione è risultata causare una perdita uditiva graduale.

I ricercatori hanno scoperto che la proteina TMEM135 è cruciale per mantenere cellule importanti nella Coclea, una parte dell'orecchio interno, ed è necessaria per una corretta funzione uditiva mentre il topo invecchia.

#Creazione e Studio dei Topi Mutanti TMEM135

La creazione e lo studio dei topi FUN025 sono stati documentati. I topi FUN025 sono versioni modificate dei topi C57BL/6J originali. I ricercatori li hanno incrociati con un'altra varietà di topo nota come CBA/CaJ per rimuovere fattori genetici che potrebbero offuscare i risultati legati all'udito.

Quando gli scienziati hanno esaminato questi topi, hanno scoperto una mutazione puntiforme nel gene TMEM135 che influenzava il funzionamento del gene. È stato scoperto che questa mutazione portava a una mancanza della proteina TMEM135, risultando in problemi uditivi.

#Test della Funzione Uditiva

Sono stati condotti test uditivi per valutare le capacità uditive di questi topi. I ricercatori hanno usato un metodo per misurare le risposte del tronco encefalico uditivo (ABR), che consente di capire quanto bene i topi riescono a sentire diversi suoni. Hanno valutato sia topi giovani che più anziani per vedere gli effetti nel tempo.

A un mese di età, non sono stati notati problemi di udito né nei topi normali né in quelli mutanti. Tuttavia, a tre mesi, i topi mutanti mostravano aumenti significativi nel volume necessario per percepire suoni a determinate frequenze. A dodici mesi, la perdita uditiva era severa sia nei topi maschi che femmine FUN025.

Ulteriori test hanno anche mostrato che i topi mutanti avevano problemi con i suoni generati dall'orecchio interno, indicando che la perdita uditiva era significativa.

#Valutare Equilibrio e Coordinazione

Sono stati effettuati anche test di equilibrio per verificare se la mutazione di TMEM135 influenzasse la capacità dei topi di mantenere l'equilibrio. I risultati non hanno mostrato impatti significativi sull'equilibrio tra i topi normali e quelli mutanti, suggerendo che il gene TMEM135 influisce principalmente sull'udito piuttosto che sull'equilibrio.

#Esaminare le Cellule ciliate e la Salute dell'Orecchio Interno

Esaminando la coclea dei topi mutanti, i ricercatori hanno notato una perdita significativa di cellule ciliate, che sono cruciali per l'udito. Queste cellule sono importanti perché aiutano a convertire le onde sonore in segnali che il cervello può comprendere. È stato riscontrato che le cellule ciliate esterne erano particolarmente colpite, mostrando una drastica diminuzione nel numero con l'età nei topi FUN025.

Lo studio ha anche valutato la salute dei neuroni del ganglio spirale, che aiutano a trasmettere segnali dalle cellule ciliate al cervello. È stato rivelato che il numero di questi neuroni diminuiva significativamente nei topi mutanti con l'età.

Inoltre, la stria vascularis, una struttura che aiuta a mantenere un ambiente adeguato per l'udito, è stata osservata assottigliarsi, contribuendo ulteriormente alla perdita uditiva osservata in questi topi.

#Riepilogo dei Risultati

I risultati di questa ricerca illustrano che la mutazione nel gene TMEM135 porta a una perdita progressiva della funzione uditiva nei topi. In età giovane, i topi mostrano un udito normale, ma man mano che invecchiano, sperimentano una significativa perdita dell'udito.

Lo studio ha anche evidenziato la perdita di strutture uditive importanti, incluse le cellule ciliate e i neuroni del ganglio spirale, e l'assottigliamento della stria vascularis. Questi cambiamenti probabilmente lavorano insieme, causando i gravi problemi uditivi osservati nei topi mutanti FUN025.

In generale, TMEM135 è stato identificato come fondamentale per la salute di vari tipi di cellule nella coclea, e i risultati suggeriscono che potrebbe avere rilevanza anche per comprendere alcune forme umane di perdita uditiva, in particolare quelle legate all'età e forme genetiche di compromissione uditiva.