El estudio SOM de la UM anuncia un gran avance en la comprensión de la pérdida auditiva

Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland (UM SOM) anunciaron hoy un descubrimiento revolucionario que eventualmente podría ayudar a los científicos a reparar problemas auditivos o proteger a las personas en riesgo de pérdida auditiva, una condición que afecta a unos 40 millones de estadounidenses.

En particular, con 74.000 niños actualmente afectados por sordera profunda de inicio temprano, los científicos han estado tratando de resolver el misterio de las causas de los trastornos auditivos, especialmente aquellos que pueden tener causas genéticas.

Ahora, el nuevo estudio UM SOM ha identificado una proteína crucial en el proceso que convierte las ondas sonoras en señales cerebrales. La nueva comprensión eventualmente podría ayudar a reparar o prevenir problemas auditivos para las personas con mayor riesgo.

Los hallazgos fueron publicados recientemente en Nature Communications. El estudio es el primero en iluminar en detalle cómo la proteína, conocida como CIB2, permite la audición.

“Estamos muy entusiasmados con estos resultados”, dijo el autor principal del estudio, Zubair Ahmed, PhD, Profesor del Departamento de Otorrinolaringología-Cirugía de Cabeza y Cuello de la UM SOM. “Esto nos dice algo nuevo sobre la biología fundamental de cómo funciona la audición a nivel molecular”.

CIB2, que es la abreviatura de calcio y proteína de unión a integrina 2, es esencial para la estructura de los estereocilios, las estructuras en la parte superior de las células ciliadas sensoriales en el oído interno. Los estereocilios son extremadamente pequeños, de menos de medio micrómetro de diámetro, que es aproximadamente la longitud de onda de una luz visible. Cada oído contiene 18.000 células ciliadas que no se dividen ni se regeneran.

El Dr. Ahmed y su colega Saima Riazuddin, PhD, Profesora del Departamento de Otorrinolaringología-Cirugía de Cabeza y Cuello en UM SOM, junto con sus colaboradores, descubrieron hace cinco años que CIB2 estaba involucrado en la audición. Desde entonces, han estudiado la proteína en moscas, ratones, peces cebra y humanos. El nuevo estudio es el primero en explicar el mecanismo detrás de CIB2 en la audición.

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En este estudio, modificaron genéticamente ratones sin CIB2, así como ratones en los que se había insertado una mutación del gen CIB2 humano. Los investigadores encontraron que la mutación humana afecta la capacidad de la proteína CIB2 para interactuar con otras dos proteínas, TMC1 y TMC2, que son cruciales para convertir el sonido en señales eléctricas, un proceso conocido como mecanotransducción.

Las personas con esta mutación no pueden convertir las ondas sonoras en señales que el cerebro pueda interpretar, por lo que son sordas. Cuando los investigadores insertaron la mutación CIB2 humana en el ratón, encontraron que los ratones eran sordos.

“Este es un gran paso para determinar la identidad de los componentes clave de la maquinaria molecular que convierte las ondas sonoras en señales eléctricas en el oído interno”, dijo el coautor principal del estudio, Gregory Frolenkov, PhD, del Departamento de Fisiología de la Universidad de Kentucky.

El Dr. Ahmed y sus colegas ahora están buscando otras moléculas más allá de CIB2 que desempeñen un papel clave en la audición. Además, están explorando terapias potenciales para problemas auditivos relacionados con CIB2. En ratones, están utilizando la herramienta de edición de genes CRISPR para modificar genes CIB2 disfuncionales. Sospechan que si esta modificación se produce en las primeras semanas tras el nacimiento, estos ratones, que nacen sordos, serán capaces de oír. Los científicos también están experimentando con la terapia génica, utilizando un virus inofensivo para entregar una copia del gen CIB2 normal a los ratones bebés que tienen la versión mutada. El Dr. Ahmed dice que los primeros resultados de estos experimentos son intrigantes.

No está claro qué tan comunes son las mutaciones CIB2 en la población de los EE. UU., o qué papel juegan estas mutaciones en la sordera en humanos en todo el mundo. En su investigación sobre un grupo de familias en Pakistán que tienen un mayor riesgo de sordera, el Dr. Ahmed descubrió que alrededor del 8 al 9 por ciento parecen tener mutaciones en CIB2. En general, dice, el gen podría desempeñar un papel en decenas de miles de casos de sordera, y quizás en muchos más. También está estudiando CIB2 entre la población general. Puede ser que algunas versiones del gen también desempeñen un papel en la sordera causada por las condiciones ambientales, creando una predisposición a la pérdida auditiva.

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Arnaud Giese, PhD, becario postdoctoral en UM SOM, y Yi-Quan Tang, PhD, de la Universidad de Cambridge en Inglaterra, son coautores de este estudio. Otros colaboradores importantes incluyen al Dr. Riazuddin, William Schafer, PhD, de la Universidad de Cambridge, Steve SD Brown, PhD, del Instituto MRC Harwell, Reino Unido, y Robert Fettiplace, PhD, de la Universidad de Wisconsin.

“La pérdida auditiva y la sordera siguen siendo problemas fisiológicos y sociológicos importantes, con enormes costos económicos y emocionales”, dijo el Decano E. Albert Reece de la UM SOM, MD, PhD, MBA, quien también es vicepresidente de Asuntos Médicos de la Universidad de Maryland, y el Profesor Distinguido John Z. y Akiko K. Bowers. “Este trabajo innovador del Dr. Ahmed y sus colegas abre una ventana molecular clave que podría conducir al desarrollo de tratamientos traslacionales de vanguardia en el futuro”.

Acerca De La Facultad De Medicina De La Universidad De Maryland

En conmemoración de su 210.º aniversario, la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland fue fundada en 1807 como la primera facultad de medicina pública de los Estados Unidos. Continúa hoy como una de las empresas de investigación biomédica de primer nivel y de más rápido crecimiento en el mundo, con 43 departamentos académicos, centros, institutos y programas; y una facultad de más de 3,000 médicos, científicos y profesionales de la salud afines, incluidos miembros de la Academia Nacional de Ciencias, y un distinguido ganador del Premio Albert E. Lasker en Investigación Médica. Con un presupuesto operativo de más de mil millones de dólares, la Facultad de Medicina trabaja en estrecha colaboración con el Centro Médico y el Sistema Médico de la Universidad de Maryland para brindar atención intensiva en investigación, académica y clínica a más de 1,2 millones de pacientes cada año. La Escuela tiene más de 2500 estudiantes, residentes y becarios, y casi $450 millones en fondos extramuros, con más de la mitad de sus departamentos académicos clasificados entre los 20 mejores entre todas las escuelas de medicina públicas del país en fondos para investigación. Como una de las siete escuelas profesionales que componen el campus de la Universidad de Maryland, Baltimore, la Facultad de Medicina tiene una fuerza laboral total de casi 7,000 personas. El Sistema Escolar y Médico combinado (“Universidad de Medicina de Maryland”) tiene un presupuesto total de $5 mil millones y un impacto económico de casi $15 mil millones en el estado y la comunidad local. La facultad de la Facultad de Medicina, que se ubica como la octava facultad de medicina pública más alta en productividad de investigación, es innovadora en medicina traslacional con 600 patentes activas y 24 empresas emergentes. La Escuela trabaja a nivel local, nacional, ya nivel mundial, con instalaciones de investigación y tratamiento en 36 países de todo el mundo. Visitar medschool.umaryland.edu

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