Des chercheurs de l'École de médecine de l'Université du Maryland (UMSOM) ont mené une étude qui a déterminé le rôle d'une protéine critique dans le développement des cellules ciliées. Ces cellules ciliées sont vitales pour l'audition. Certaines de ces cellules amplifient les sons qui entrent dans l'oreille, et d'autres transforment les ondes sonores en signaux électriques qui se déplacent vers le cerveau.
Ronna Hertzano, MD, PhD, professeure agrégée au département de chirurgie oto-rhino-laryngologie de la tête et du cou de l'UMSOM et Maggie Matern, PhD, chercheuse postdoctorale à l'Université de Stanford, ont démontré que la protéine, appelée GFI1, peut être essentielle pour déterminer si un cheveu embryonnaire La cellule mûrit en une cellule ciliée adulte fonctionnelle ou devient une cellule différente qui fonctionne plus comme une cellule nerveuse ou un neurone.
L'étude a été publiée dans la revue Développement, et a été menée par des médecins-scientifiques et des chercheurs du Département d'otorhinolaryngologie de chirurgie de la tête et du cou de l'UMSOM et de l'Institut des sciences du génome (IGS) de l'UMSOM, en collaboration avec des chercheurs de la Sackler School of Medicine de l'Université de Tel Aviv en Israël.
L'audition repose sur le bon fonctionnement des cellules spécialisées de l'oreille interne appelées cellules ciliées. Lorsque les cellules ciliées ne se développent pas correctement ou sont endommagées par des stress environnementaux comme un bruit fort, cela entraîne une perte de la fonction auditive.
Aux États-Unis, la prévalence de la perte auditive double à chaque augmentation de 10 ans de l'âge, touchant environ la moitié de tous les adultes dans leurs 70 ans et environ 80 pour cent de ceux qui ont plus de 85 ans. Les chercheurs se sont concentrés sur la description des étapes du développement qui conduisent à une cellule ciliée fonctionnelle, afin de potentiellement générer de nouvelles cellules ciliées lorsque les anciennes sont endommagées.
Cellules ciliées dans l'oreille interne
Pour mener sa dernière étude, la Dre Hertzano et son équipe ont utilisé des méthodes de pointe pour étudier l'expression des gènes dans les cellules ciliées de souris nouveau-nées génétiquement modifiées qui ne produisaient pas de GFI1. Ils ont démontré qu'en l'absence de cette protéine vitale, les cellules ciliées embryonnaires ne progressaient pas dans leur développement pour devenir des cellules adultes pleinement fonctionnelles. En fait, les gènes exprimés par ces cellules indiquaient qu'elles étaient susceptibles de se développer en cellules de type neurone.
Nos résultats expliquent pourquoi GFI1 est essentiel pour permettre aux cellules embryonnaires de progresser en cellules ciliées adultes fonctionnelles. Ces données expliquent également l'importance de GFI1 dans les protocoles expérimentaux pour régénérer les cellules ciliées à partir de cellules souches. Ces méthodes régénératives ont le potentiel d'être utilisées pour les patients qui ont subi une perte auditive due à l'âge ou à des facteurs environnementaux comme l'exposition à un bruit fort. «
Dr Ronna Hertzano, MD, PhD, professeur agrégé au Département d'oto-rhino-laryngologie de la tête et du cou de l'UMSOM
Le Dr Hertzano s'est intéressé pour la première fois à GFI1 en complétant son M.D., Ph.D. à l'Université de Tel Aviv. Dans le cadre de sa thèse, elle a découvert que la perte auditive résultant de mutations dans une autre protéine appelée POU4F3 semblait résulter en grande partie d'une perte de GFI1 dans les cellules ciliées. Depuis, elle mène des études pour découvrir le rôle de GFI1 et d'autres protéines dans l'audition. D'autres groupes de recherche dans le domaine testent actuellement ces protéines pour déterminer si elles peuvent être utilisées comme «cocktail» pour régénérer les cellules ciliées perdues et restaurer l'audition.
«La recherche sur l'audition a traversé une période de la Renaissance, non seulement grâce aux progrès de la génomique et de la méthodologie, mais aussi grâce à sa nature de collaboration unique entre les chercheurs», a déclaré le Dr Herzano.
La nouvelle étude a été financée par l'Institut national sur la surdité et autres troubles de la communication (NIDCD) qui fait partie des National Institutes of Health (NIH). Il a également été financé par la Binational Scientific Foundation (BSF).
« Il s'agit d'une nouvelle découverte passionnante qui souligne l'importance de la recherche fondamentale pour jeter les bases des futures innovations cliniques », a déclaré E. Albert Reece, MD, PhD, MBA, vice-président exécutif pour les affaires médicales, UM Baltimore, et le John Z et Akiko K. Bowers, professeur distingué et doyen de la faculté de médecine de l’Université du Maryland. « Identifier les voies complexes menant à une audition normale pourrait s'avérer la clé pour inverser la perte auditive chez des millions d'Américains. »
La source:
École de médecine de l'Université du Maryland
