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Investigadores de la Universidad de Ciencias y la Salud de Oregon, Estados Unidos, logra identificar, a un nivel sub-atómico, la estructura clave del oído interno responsable de la audición.
Científicos de la Universidad de Ciencias y la Salud de Oregón (OHSU), en Estados Unidos, han revelado, por primera vez y con un nivel de detalle sub-atómico, la estructura de la parte clave del oído interno responsable del mecanismo de la audición, la transducción mecanosensorial. Los resultados podrían allanar el camino para el desarrollo de nuevos tratamientos para pacientes con problemas auditivos.
“Este es el sistema sensorial más intrincado en el que el mecanismo de la audición, a nivel molecular, yace oculto. El mecanismo molecular que lleva a cabo este proceso absolutamente asombroso ha permanecido ajeno durante décadas”.
dijo Eric Gouaux, autor principal e investigador del Instituto Médico Howard Hughes.
La investigación se enfocó en desentrañar el complejo de transducción mecanosensorial que permite que el oído interno convierta las vibraciones en sonido, aislándolo, para su observación, mediante microscopía crioelectrónica. Los hallazgos, publicados en la revista Nature, sientan las bases para el desarrollo de prometedores tratamientos para problemas en la audición que aquejan a más de 460 millones de personas en el mundo.
“El campo de la neurociencia auditiva ha estado esperando estos resultados durante décadas, y ahora que están aquí, estamos extasiados. Los resultados de esta investigación sugieren nuevas vías de investigación y por lo tanto, vigorizarán el campo en los años venideros”.
dijo Peter Barr-Gillespie, Ph.D., científico investigador y vicepresidente de OHSU y líder nacional en investigación auditiva.
Los resultados revelaron la arquitectura del complejo del oído interno, área en las que las vibraciones se convierten en impulsos eléctricos que el cerebro traduce como sonido, permitiendo la audición, y de la que además depende el equilibrio. El descubrimiento de los investigadores de OHSU permite por primera vez la visualización del complejo.
“[El descubrimiento] sugiere mecanismos con los que poder compensar los déficits auditivos. Si una mutación da lugar a un defecto en el canal de transducción que cause pérdida auditiva, es posible diseñar una molécula que compense el defecto. O puede significar que podemos fortalecer las interacciones que se han debilitado”.
añadió Eric Gouaux.
De los hallazgos, se desprende que el paso inicial en la ruta de transducción sensorial que sustenta tanto la audición como el equilibrio en los mamíferos, implica una conversión de fuerzas que active el canal de transducción mecanosensorial.
Los investigadores llegaron al mecanismo de la audición mediante cuidadosas técnicas de cultivo y aislamiento que involucraron a 60 millones de ejemplares del gusano redondo Caenorhabditis elegans a lo largo de casi cinco años.
El sujeto de prueba de esta investigación alberga un complejo de transducción mecanosensorial muy similar al de los humanos.
“Pasamos varios años optimizando los métodos de crecimiento de gusanos y aislamiento de proteínas, y tuvimos muchos momentos de ‘fondo’ cuando consideramos rendirnos”.
dijo la coautora Sarah Clark, Ph.D., becaria postdoctoral en el laboratorio de Gouaux.
Mediante simulaciones de dinámicas moleculares y reestructuraciones de partícula-única, se muestra cómo el complejo de transducción mecanosensorial deforma la membrana de doble capa, lo cual sugiere un rol crucial en las interacciones en el mecanismo por el cual la fuerza mecánica se transduce a la activación del canal iónico en el oído interno.
La pérdida auditiva puede deberse tanto a daños infligidos al aparato auditivo como a herencia por mutaciones genéticas que alteran las proteínas del complejo de transducción mecanosensorial. Pese a los profundos impactos socioeconómicos de los trastornos auditivos y la importancia de comprender la transducción mecanosensorial, la composición, estructura y mecanismo del complejo de transducción mecanosensorial eran casi desconocidos hasta ahora.
FUENTE: Neuroscience News.
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