De nouvelles recherches de l'École de médecine de l'Université de Virginie mettent en lumière l'architecture biologique qui nous permet d'entendre – et un trouble génétique qui provoque à la fois la surdité et la cécité.
Sihan Li, un étudiant diplômé du laboratoire de Jung-Bum Shin, PhD, du département de neurosciences de l'UVA, a fait une découverte surprenante sur la façon dont l'organe auditif chez les mammifères atteint son extraordinaire sensibilité.
On a longtemps soupçonné que de minuscules moteurs moléculaires maintenaient la tension appropriée dans les soi-disant mécanorécepteurs des cellules ciliées qui se trouvent dans l'oreille interne. Cette tension est un facteur clé dans la façon dont nous détectons le son, de la même manière que la ligne de pêche tendue indique le grignotage du poisson.
L'équipe de recherche dirigée par Li et Shin a démontré que le maintien de cette tension était la responsabilité d'une protéine appelée Myosine-VIIa. Ils ont également constaté qu'il n'y a pas qu'une seule Myosine-VIIa mais plusieurs – des variations subtiles qui jouent toutes des rôles importants. L'équipe de Shin a découvert que les problèmes avec ces «isoformes» de protéines, comme les variations sont connues, entraînent une perte auditive. Cela témoigne de l'importance vitale de ces variations sous-estimées des protéines.
Notre sens de l'audition est incroyablement sensible, et notre étude a identifié une composante très importante du mécanisme sous-jacent. En outre, nous avons montré que la machinerie moléculaire qui permet l'audition est beaucoup plus compliquée que nous le pensions, chaque protéine ayant plusieurs formes sœurs qui ont des fonctions distinctes. «
Jung-Bum Shin, Ph.D., Département des neurosciences de l'UVA
Perte auditive génétique
La myosine-VIIa est produite par le gène MYO7A. Les mutations de ce gène provoquent une maladie génétique rare, le syndrome d'Usher de type 1. Les enfants atteints du syndrome naissent généralement sourds et souffrent ensuite d'une perte de vision progressive. La découverte par le laboratoire Shin contribuera à une meilleure compréhension de cette maladie.
Shin et son équipe ont découvert que les souris de laboratoire dépourvues d'isoformes appropriées de Myosine-VIIa développaient une perte auditive. Son travail montre que les souris sont capables de développer des cellules ciliées, mais leur fonction est altérée et s'aggrave progressivement. (Myosin-VIIa est également produite dans la rétine, la partie de l'œil qui capte la lumière. Le laboratoire Shin n'a pas examiné cela, mais son travail pourrait éclairer davantage la façon dont les déficiences de Myosin-VIIa affectent également la vision.)
Selon les chercheurs, l'une des grandes questions soulevées par le travail est précisément pourquoi l'oreille interne utilise plusieurs isoformes de cette protéine. Trouver ces réponses nous aidera à comprendre un aspect important de notre capacité à entendre, et cela pourrait un jour aider les médecins à développer de nouveaux traitements pour la perte auditive.
« Après tout, le revers de la sensibilité extrême de notre organe auditif est qu'il est également très vulnérable aux facteurs de stress, tels que le bruit et l'âge. Nous avons trouvé un mécanisme important par lequel l'oreille atteint sa sensibilité », a déclaré Shin. « Cela nous aidera à comprendre les processus nocifs qui conduisent à la perte de notre sensibilité auditive avec l'âge ou à cause de traumatismes sonores, jetant les bases du développement de stratégies préventives et thérapeutiques. »
Résultats publiés
Les chercheurs ont publié leurs résultats dans la revue scientifique Nature Communications. Les auteurs de l'étude étaient Li, Andrew Mecca, Jeewoo Kim, Giusy A. Caprara, Elizabeth L. Wagner, Ting-Ting Du, Leonid Petrov, Wenhao Xu, Runjia Cui, Ivan T. Rebustini, Bechara Kachar, Anthony W. Peng et Shin .
La recherche était une collaboration avec des laboratoires de l'Université du Colorado et du National Institute of Health (NIH), et a été financée par le National Institute for Deafness and Other Communication Disorders du NIH, les subventions R01DC014254, R56DC017724 et R01DC016868, et par le NIDCD Intramural Research Program Z01-DC000002.
La source:
Système de santé de l'Université de Virginie
Référence de la revue:
Li, S., et al. (2020) La myosine-VIIa est exprimée dans plusieurs isoformes et essentielle pour la mise en tension du complexe de mécanotransduction des cellules ciliées. Communications Nature. doi.org/10.1038/s41467-020-15936-z.
