Novi koraci u borbi protiv gubitka sluha: Poveznica između genetike i slušnih oštećenja
Nedavna studija koju su proveli znanstvenici s UCSF-a otvara nove horizonte u razumijevanju i sprječavanju gluhoće. Tim stručnjaka, predvođen dr. Dylanom Chanom, direktorom Dječjeg komunikacijskog centra (CCC) na Odjelu za otorinolaringologiju UCSF-a, identificirao je gen TMTC4 kao ključan faktor u razvoju gluhoće povezane s unutarnjim uhom.

Ovo otkriće, objavljeno 22. prosinca 2023. u prestižnom Journal of Clinical Investigation Insight, ne samo da razotkriva uzroke nasljedne gluhoće kod ljudi, već i povezuje gubitak sluha uzrokovan bukom ili lijekovima poput cisplatina, uobičajenog oblika kemoterapije, s jedinstvenim molekularnim procesom. Ovaj proces, poznat kao nezamotani proteinski odgovor (UPR), pokreće lančanu reakciju koja rezultira smrću staničnih dlačica u unutarnjem uhu, što je ključno za naš sluh.

Osim što pruža dublji uvid u mehanizam gubitka sluha, ova studija otvara put za nove terapijske pristupe. Znanstvenici ističu da lijekovi koji blokiraju UPR već pokazuju obećavajuće rezultate u sprječavanju gubitka sluha kod laboratorijskih životinja. S obzirom na ove rezultate, postoji sve veći interes za testiranje ovih lijekova na ljudima.

"Milijuni Amerikanaca godišnje izgube sluh zbog buke ili starenja, no uzroci tog procesa dugo su bili obavijeni velom misterije", ističe dr. Chan. "Sada, s otkrićem TMTC4 kao ključnog gena u ovom procesu i UPR-a kao moguće mete, nadamo se da ćemo uskoro biti korak bliže rješenju problema gluhoće."

Studija tako otvara novo poglavlje u razumijevanju i liječenju gubitka sluha, nudeći nadu milijunima ljudi diljem svijeta koji se suočavaju s ovim izazovom.

Misterij samouništavanja stanica dlaka u unutarnjem uhu
Istraživanje koje se odvija na UCSF-u, pod vodstvom dr. Elliotta Sherra i dr. Dylana Chana, otkrilo je fascinantne detalje o tome kako stanice dlaka u unutarnjem uhu reagiraju na genetske promjene. Dr. Sherr, direktor Programa za istraživanje razvoja mozga UCSF-a i član fakulteta Instituta za ljudsku genetiku, 2014. godine zapazio je mutacije gena TMTC4 kod mladih pacijenata s malformacijama mozga. No, laboratorijska istraživanja ovog gena brzo su dovela do neočekivanih zaključaka.

"Mislio sam da će miševi s mutacijama TMTC4 pokazati rane ozbiljne defekte mozga, slično mojim pedijatrijskim pacijentima, no to se nije dogodilo", rekao je Sherr. "Zapravo, miševi su se na početku činili normalnima. No, kako su stariji, postajalo je jasno da ne reagiraju na glasnu buku. Bili su gluhi."

Ovaj neočekivani obrat doveo je do suradnje između Sherra i Chana, stručnjaka za unutarnje uho. Zajedno su otkrili da mutacije TMTC4 uzrokuju samouništenje staničnih dlaka u unutarnjem uhu, proces koji se ubrzava izloženošću glasnoj buci. Stanice dlaka postaju preplavljene kalcijem, što dovodi do neravnoteže u staničnim signalima, uključujući i UPR.

Zanimljivo, ekipa je otkrila da se ovaj proces može zaustaviti. Lijek ISRIB, razvijen na UCSF-u za blokiranje UPR-ovog mehanizma samouništenja kod traumatskih ozljeda mozga, pokazao se učinkovitim u sprječavanju gubitka sluha kod životinja izloženih buci.

Nove veze s ljudskom gluhoćom
Nedavno su znanstvenici iz Južne Koreje, predvođeni dr. Bong Jik Kimom, pronašli genetske mutacije TMTC4 kod dvoje braće i sestara koji su počeli gubiti sluh u srednjim dvadesetima. Ove mutacije bile su usklađene s onima pronađenim u istraživanjima Chana i Sherra kod životinja, iako su se razlikovale od onih kod Sherrovih pedijatrijskih neuroloških pacijenata. Ovo otkriće dodatno potvrđuje ulogu TMTC4 gena u gubitku sluha, dodajući još jedan sloj razumijevanja ovog složenog procesa.

Napredak u istraživanju gubitka sluha koji su postigli znanstvenici s UCSF-a, pod vodstvom dr. Elliotta Sherra i dr. Dylana Chana, nedavno je dobio novi zamah zahvaljujući suradnji s dr. Bong Jik Kimom, otorinolaringologom s Medicinskog fakulteta Nacionalnog sveučilišta Chungnam u Koreji. "Rijetko se dogodi da tako brzo možemo povezati studije na miševima s ljudskim slučajevima", izjavio je Sherr. Zahvaljujući korejskim kolegama, istraživači su dobili priliku testirati svoje teorije na stanicama pacijenata, potvrđujući relevantnost svog rada za ljude koji s vremenom gube sluh.

Kada su Sherr i Chan mutirali TMTC4 samo u stanicama dlaka kod miševa, miševi su oglušili. Slično tome, kada su mutirali TMTC4 u laboratorijskim ljudskim staničnim linijama, aktivirali su UPR koji je doveo do samouništenja stanica. Otkriće da je TMTC4 ključan gen gluhoće i kod ljudi otvorilo je novi pogled na razumijevanje i tretiranje ovog stanja.

Primjena otkrića u sprječavanju gluhoće
Ovo dublje razumijevanje mutacija TMTC4 otvara nova vrata u proučavanju progresivne gluhoće, budući da je ovaj gen ključan za održavanje zdravlja unutarnjeg uha. Ove mutacije oponašaju oštećenja uzrokovana bukom, starenjem ili lijekovima kao što je cisplatin.

Istraživači sada razmatraju mogućnost da bi ljudi koji su izloženi ovim rizicima mogli uzimati lijekove koji umiruju UPR i sprječavaju odumiranje staničnih dlačica, čime bi sačuvali svoj sluh. Osim toga, postoji potencijal da se UPR cilja u liječenju drugih bolesti gdje živčane stanice preopterećene signalima umiru, kao što su Alzheimerova ili Lou Gehrigova bolest.

"Ako možemo pronaći način da zaustavimo odumiranje staničnih dlačica, moći ćemo spriječiti gubitak sluha", rekao je Chan, naglašavajući važnost ovog otkrića za budućnost liječenja gluhoće.

Izvor: The University of California