Μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο PNAS υπογραμμίζει έναν πρόσφατα αναγνωρισμένο μηχανισμό για το πώς ρυθμίζεται η ακουστική ευαισθησία που θα μπορούσε να μειώσει προσωρινά την ευαισθησία του ακουστικού συστήματος για να προστατευτεί από δυνατούς ήχους που μπορεί να προκαλέσουν μη αναστρέψιμη βλάβη. Η μελέτη, με επικεφαλής τους ερευνητές του CU Anschutz, Andrew Mecca και Giusy Caprara στο εργαστήριο του Anthony Peng, εξέτασε μια υπόθεση δεκαετιών που πρότεινε ότι το ελατήριο πύλης, μια μικροσκοπική δομή πρωτεΐνης σε κλίμακα νανομέτρων που ανοίγει και κλείνει μηχανικά ένα κανάλι ιόντων στο Τα αισθητήρια τριχωτά κύτταρα σε απόκριση σε ηχητικές δονήσεις, μπορούν να λειτουργήσουν άμεσα ως ελεγκτές της δραστηριότητας του καναλιού.
Ακουστική ευαισθησία
Προηγούμενες εργασίες στο ακουστικό πεδίο είχαν επικεντρωθεί κυρίως στην κατανόηση μηχανισμών που στοχεύουν το κανάλι ιόντων. Αυτή η μελέτη παρέχει τις πρώτες ενδείξεις ότι το ίδιο το ελατήριο πύλης έχει την ικανότητα να ρυθμίζει την ευαισθησία του καναλιού. “Αυτή η μελέτη τεκμηριώνει την πρώτη φορά που κατανοούμε έναν μηχανισμό που ρυθμίζει την ακουστική ευαισθησία τόσο σε μοριακό όσο και σε μηχανικό επίπεδο”, λέει ο Peng, Ph.D., αναπληρωτής καθηγητής στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου του Κολοράντο και ανώτερος συγγραφέας της μελέτης. “Αποκαλύψαμε έναν νέο μηχανισμό ρύθμισης της ευαισθησίας, που ανοίγει την πόρτα για να ανακαλύψουμε περισσότερα για το πώς λειτουργεί γενικά το ακουστικό σύστημα και το χρησιμοποιεί για να μεγιστοποιήσει το εύρος των ήχων που μπορούμε να ανιχνεύσουμε και να προστατεύσουμε τα ζωτικά αισθητήρια κύτταρα από πιθανή βλάβη”.
Ο μηχανισμός που συζητήθηκε στη μελέτη λειτουργεί τροποποιώντας μια φυσική ιδιότητα του ελατηρίου πύλης, την ακαμψία του, η οποία είναι υπεύθυνη για τον έλεγχο του πόσο ανοίγει και κλείνει το κανάλι ως απόκριση σε ηχητικές δονήσεις που εισέρχονται στο εσωτερικό αυτί. Αυτό δείχνει δύο άτομα με ηχεία ως κεφάλι Αυτή η μελέτη παρέχει τις πρώτες ενδείξεις ότι το ίδιο το ελατήριο πύλης έχει την ικανότητα να ρυθμίζει την ευαισθησία του καναλιού. Η εικόνα είναι δημόσιος τομέας Οι ερευνητές μελέτησαν τις ιδιότητες του ελατηρίου πύλης και την προκύπτουσα δραστηριότητα του καναλιού σε μεμονωμένα αισθητήρια τριχωτά κύτταρα και διαπίστωσαν ότι η κυκλική μονοφωσφορική αδενοσίνη (cAMP), ένας συγκεκριμένος τύπος μορίου σηματοδότησης, μείωσε την ακαμψία του ελατηρίου πύλης και μείωσε την ευαισθησία, η οποία είναι η πρώτη φορά που έχει εντοπιστεί ένας φυσιολογικός μηχανισμός για τον έλεγχο της ακαμψίας του ελατηρίου πύλης.
“Ο προσδιορισμός του υποκείμενου μηχανισμού αυτής της διαδικασίας, πώς λειτουργεί φυσιολογικά και μηχανικά, παρέχει μια λεωφόρο για μελλοντική έρευνα και παρέχει την ευκαιρία στο πεδίο να αναπτύξει έναν νέο τύπο φαρμάκου που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την πρόληψη ενός τύπου απώλειας ακοής που εμφανίζεται από έκθεση σε πολύ δυνατό ήχο”, λέει ο Peng. Τελικά, στοχεύουν να μάθουν περισσότερα για το πώς το αυτί μπορεί να ανιχνεύσει τόσο μεγάλο εύρος ήχων και πώς το σύστημα προστατεύεται, και αυτό αντιπροσωπεύει ένα τεράστιο βήμα προς τα εμπρός για το πεδίο.