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Neuroscience

Los científicos confirman la existencia de una proteína que convierte la vibración sonora en señales eléctricas

Este hallazgo podría ayudar en el tratamiento de la pérdida de audición.

by Cici Zhang
October 15, 2018

 

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Credit: ilusmedical/Shutterstock
La proteína TMC1 puede encontrarse en las células capilares tanto de la zona del oído interno humano responsable de la audición (en el recuadro) como en la encargada del equilibrio (izquierda).

Sin las células sensoriales no seríamos capaces de ver, oler u oír. Estas células convierten lo que sucede en el mundo en señales eléctricas que envían a nuestro cerebro. Uno de los tipos de células sensoriales más delicadas se encuentra en nuestros oídos. Los científicos han sabido durante décadas que cuando se activan por vibración sonora o por el movimiento de la cabeza, los canales iónicos en las membranas de las células sensoriales ubicadas en nuestro oído interno (conocidas como células ciliadas) abren un poro, desatando una cascada de señales que nos permiten oír y mantener el equilibrio. Sin embargo, los secretos moleculares detrás del funcionamiento de ese poro han permanecido ocultos hasta ahora.

El equipo liderado por David Corey, de la Escuela de Medicina de Harvard, y Jeffrey Holt, del Hospital Infantil de Boston, ha demostrado que una proteína llamada TMC1 forma el poro, y permite que el flujo de iones penetre en las células ciliadas del oído interno, un paso crítico para convertir el sonido en señales eléctricas (Neuron 2018, DOI: 10.1016/j.neuron.2018.07.033).

Karen Avraham, de la Universidad de Tel Aviv, que no está involucrada en este trabajo pero que en 2002 descubrió que una mutación en TMC1 causa sordera en ratones de laboratorio bautizados (muy acertadamente) como “Beethoven,” comenta que la investigación llevada a cabo a lo largo de los años sugería que la TMC1 jugaba un papel crucial en la audición. Esta última publicación, sin embargo, ha dado en el clavo.

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Las cisteínas químicamente modificadoras en TMC1 alteraron su función, lo que confirma su papel en el proceso auditivo.

Al mutar los residuos de aminoácidos de la proteína TMC1 en los ratones, los investigadores podrían examinar si el cambio alteraba las corrientes eléctricas inducidas mediante sonidos en las células ciliadas aisladas de animales. Sustituyeron los residuos de cisteína, modificando cada cisteína con un voluminoso grupo cargado. Casi todas las modificaciones en los residuos inhibieron las corrientes eléctricas en cuestión de segundos, lo que sugiere que el flujo iónico estaba afectado por las mutaciones en TMC1, y por tanto que TMC1 es la responsable de formar el poro en el canal iónico de las células ciliadas.

Avraham comenta que el trabajo tiene implicaciones en las futuras terapias de pérdida de audición. Comprender los mecanismos básicos de la conversión de la vibración sonora en señales eléctricas podría ayudar a desarrollar una terapia no sólo para las variedades de sordera causada por TMC1, que afecta a un número de personas relativamente pequeño, sino también todos los tipos de pérdida de audición, dice Avraham. Se estima que en todo el mundo unos 400 millones de personas sufren de pérdida de audición.

Corey dice que las terapias médicas que tienen como objetivo las mutaciones naturales que tienen lugar en TMC1 humana serían posible, pero hay más posibilidades de que los tratamientos iniciales utilicen terapia génica que reemplace la proteína mutada o que corrija el gen directamente. Puesto que TMC1 sólo funciona en colaboración con otras proteínas de las células ciliadas, explica, hacer una criba con 10,000 posibles medicamentos candidatos, requeriría 10,000 oídos de ratones, lo que no es muy práctico. El co-autor Jeffrey Holt ha patentado terapias génicas de TMC1 y aconseja a las compañías biotecnológicas que desarrollen terapias para el oído interno.


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Traducción al español producida por Fernando Gomollón-Bel para C&EN. La versión original (en inglés) del artículo está disponible aquí.

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