Restauración genética de la audición en ratones tras un trauma acústico
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Los factores tróficos son moléculas de la naturaleza que presentan la capacidad de estimular el crecimiento, proliferación diferenciación y/o supervivencia celular. Debido a su participación en múltiples procesos biológicos, los factores tróficos o de crecimiento han sido ampliamente estudiados y su función protectora o de promoción de la supervivencia de sus células diana utilizada como potencial herramienta terapéutica.
La neurotrofina 3 (NT3) y BDNF (Brain derived neurotrophic factor) son dos factores tróficos críticos para la supervivencia de las neuronas sensoriales y la formación de proyecciones nerviosas hacia el epitelio sensorial del oído durante su desarrollo.
Un reciente estudio de la Universidad de Wisconsin analiza el papel de ambas proteínas durante las etapas postnatales en oídos sanos y oídos dañados y revela que NT3 y BDNF son producidos por las denominadas células de apoyo del epitelio coclear y vestibular y que su presencia es necesaria para la formación de las sinapsis con las células ciliadas sensoriales.
Mediante un modelo en ratón basado en la modificación de la expresión génica de forma dirigida, los investigadores fueron capaces de aumentar o disminuir la expresión de NT3 y BDNF, de forma específica, tanto espacial como temporalmente, en el oído interno. Así, pudieron observar que ambas neurotrofinas tienen papeles complementarios tras el nacimiento, diferentes de los que ejercían durante el desarrollo: NT3 regula la función coclear postnatal, mientras que BDNF resulta crítico para la función del epitelio vestibular.
El estudio también revela que la presencia de NT3 resulta crucial para el correcto establecimiento de las sinapsis entre las células ciliadas que actúan como receptores sensoriales del sonido y las terminales nerviosas donde se recoge la información y se inicia su transmisión al cerebro.
Por último, dada la importancia de NT3 en la formación de sinapsis en el oído interno y puesto que la pérdida de las mismas, bien por daño en las células ciliadas, bien por otras causas, se traduce en una pérdida de la sensibilidad auditiva, los investigadores plantearon si un aumento de NT3 podría promover la recuperación de la audición tras un trauma acústico, o daño de los mecanismos auditivos por medio de la exposición a sonidos excesivamente altos. En efecto, la sobreexpresión de NT3 por parte de las células de apoyo promovió la recuperación de respuestas auditivas y la regeneración de sinapsis: los ratones adultos con sobreproducción de NT3 recuperaron la audición en dos semanas y eran capaces de oír mejor que los ratones en los que no se aumentó la expresión de NT3. Estos resultados no se obtuvieron en el caso de BDNF.
“Se ha hecho aparente que la pérdida auditiva debida a sinapsis dañadas es un problema muy común que ofrece grandes retos, “indica Gabriel Corfas, director del trabajo. “Empezamos este trabajo hace 15 años para responder preguntas muy básicas sobre el oído interno, y ahora hemos sido capaces de restaurar la audición tras el ensordecimiento parcial con ruido, un problema común para las personas.”
El siguiente paso, según el investigador, es analizar el papel de NT3 en el oído interno en humanos y buscar fármacos que puedan ejercer el mismo efecto. Además, apunta Corfas, los resultados refuerzan la importancia de las células de apoyo, de tipo glía, y podrían tener implicaciones en otras enfermedades en las que se pierden conexiones nerviosas.
Referencia: Wan G, et al. Neurotrophin-3 regulates ribbon synapse density in the cochlea and induces synapse regeneration after acoustic trauma. Elife. 2014 Oct 20;3. doi: 10.7554/eLife.03564.
