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Le cellule iHC, ottenute dalla riprogrammazione dei fibroblasti e delle cellule di supporto, sono risultate simili alle cellule ciliate.

Le cellule sensoriali dell’orecchio interno sono particolarmente vulnerabili e la loro morte causa perdita dell’udito permanente e disfunzione vestibolare. Una nuova tecnica sviluppata negli Stati Uniti sembra in grado di generare queste cellule La morte delle cellule ciliate dell’orecchio interno è la più importante causa di perdita dell’udito neurosensoriale. Queste cellule, infatti, oltre a degradarsi con l’invecchiamento, sono particolarmente sensibili a numerosi fattori genetici e ambientali che possono danneggiarle, per esempio rumori forti e diversi farmaci tra cui i chemioterapici, e non sono in grado di ripararsi o rigenerarsi in modo autonomo. Lo studio di queste cellule nei modelli murini presenta notevoli difficoltà in quanto le cellule ciliate dell’orecchio interno sono presenti in quantità limitate nei topi e sono localizzate in zone complicate da raggiungere. Questo ostacola anche l’individuazione di strategie protettive e terapeutiche. La ricerca, dunque, punta a far crescere queste cellule in laboratorio, per studiarne più agevolmente i meccanismi di funzionamento e i fattori che contribuiscono al loro danneggiamento e alla loro perdita. Tuttavia, finora non era stata sviluppata una tecnica efficiente per generare queste cellule in laboratorio, in quanto non erano stati individuati con chiarezza i segnali biologici necessari per stimolarne la creazione.

Come si generano le cellule ciliate

Un gruppo di ricercatori statunitensi ha utilizzato una tecnica di riprogrammazione diretta di diverse tipologie di cellule per crearne altre, simili alle ciliate, che sono state chiamate iHC (induced hair cell-like cells). Più precisamente, è stata individuata una combinazione di quattro proteine – Six1, Atoh1, Pou4f3 e Gfi1 – che nei topi è in grado di agire come fattore di trascrizione e trasformare tre tipi di cellule diffuse nell’organismo in iHC: in due casi, le cellule riprogrammate erano fibroblasti (embrionali e adulti), cioè cellule del tessuto connettivo, nel terzo si trattava di cellule di supporto presenti nell’orecchio interno. Le cellule così ottenute sono state analizzate, per individuare caratteristiche comuni e differenze con le cellule ciliate dell’orecchio interno. È emerso che le iHC ottenute dalla riprogrammazione dei fibroblasti e delle cellule di supporto sono simili alle normali cellule ciliate dal punto di vista della morfologia, delle proprietà elettrofisiologiche e del profilo epigenetico. Soprattutto, le cellule iHC presentano la stessa sensibilità delle normali cellule sensoriali dell’orecchio interno agli stimoli chimici dannosi: questo le rende un ottimo modello di studio.

Possibilità attuali, prospettive future

“Siamo stati in grado di riprogrammare direttamente e con successo vari tipi di cellule murine in iHC” commentano gli autori della ricerca. “Queste cellule possono aiutare a capire meglio il funzionamento delle cellule ciliate dell’orecchio interno e i meccanismi attraverso i quali si producono i danni; inoltre, possono essere utilizzate per valutare nuovi trattamenti per contrastare la perdita delle cellule ciliate. Infine, la riprogrammazione diretta può aiutare a individuare possibili future terapie geniche in grado di ripristinare l’udito”.

Reference

Menendez L, Trecek T, et al. Generation of inner ear hair cells by direct lineage conversion of primary somatic cells. Elife. 2020 Jun 30;9:e55249.

08 Febbraio 2021
Autore: 1951