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Descubrimiento de la molécula que es parte de la maquinaria que media el sentido de la audiencia

Un grupo de científicos en el The Scripps Research Institute, en la Universidad de California en San Diego, y en el Centro de Investigación de la Audiencia de Oregon y el Instituto de Vollum en la Universidad de la Salud y de la Ciencia de Oregon han descubierto una molécula dominante que es parte de la maquinaria que media el sentido de la audiencia.

En un papel que aparezca en una aplicación próxima la Naturaleza del gorrón, las personas señalan que una proteína llamada el cadherin 23 es parte de un complejo de las proteínas llamadas “punta conecta” que están en las células de pelo en el oido interno. Estas células de pelo están implicadas en el proceso fisiológico llamado el mechanotransduction, un fenómeno en la audiencia en la cual las señales de entrada físicas (ondas acústicas) transduced en señales electroquímicas y se comunican al cerebro. La conexión de la punta se cree para tener una función central en la conversión de señales de entrada físicas en señales electroquímicas.

“En seres humanos, hay las mutaciones en el cadherin 23 [del gen] que causan sordera así como a Usher síndrome, la causa de cabeza de la sordo-ceguera,” dice al Profesor Adjunto Ulrich Mueller, el Ph.D., que es en el Departamento de la Biología Celular en el The Scripps Research Institute y es una pieza del Instituto de Investigación de Scripps para la Niñez y las Enfermedades Descuidadas.

Un estudio paralelo llevado por el colaborador Teresa Nicolson, Ph.D., y sus colegas en el Centro de Investigación de la Audiencia de Oregon e Instituto de Mueller de Vollum corroboró los resultados de Mueller mostrando eso cuando el gen del cadherin 23 se suprime en zebrafish del mutante, punta nunca conecta el formulario.

Ambos estudios explican cómo el gen del cadherin 23 es una causa directa de ciertos tipos de sordera y sugieren una meta terapéutica potencial para tratar sordera.

La Fisiología de la Audiencia y de la Sordera

La Niñez y el deterioro de oído relativo a la edad es un tema importante en nuestra sociedad. Según el Instituto Nacional en Sordera Desordenes Otros de una Comunicación, uno en tres personas más viejas de 60 y sobre mitad de toda la gente sobre 75 sufren un cierto formulario de la pérdida de oído. Y cerca de cuatro fuera de cada 100.000 bebés soportados en los Estados Unidos tienen síndrome de Usher, la causa mayor de la sordo-ceguera.

La Audiencia es un ejemplo clásico de un fenómeno llamado mechanotransduction, un proceso que sea importante no sólo para oír, pero también para varias otras funciones corporales, tales como el pereception del tacto. Es un proceso complicado por el que las señales de entrada espaciales y físicas transduced en las señales eléctricas que funcionan con a lo largo de fibras de nervio a las áreas en el cerebro donde se interpretan.

El Sonido comienza como ondas de las vibraciones mecánicas que viajan a través del aire de su fuente al oído de una persona con la compresión de las moléculas del aire. Cuando estas ondas vibratorias golpean el oído exterior de una persona, entran abajo del canal de oído el oído central y pulso el tímpano. El tímpano vibrante mueve un conjunto de los huesos delicados que comunican las vibraciones a una estructura espiral llena de fluido en el oido interno conocido como la cóclea. Cuando el sonido hace estos huesos moverse, comprimen una membrana en una entrada de la cóclea y éste hace el líquido dentro moverse por consiguiente.

Dentro de la cóclea son las células especializadas del “pelo” que tienen matrices simétricas de stereocilia el extender fuera de su superficie. El movimiento del líquido dentro de la cóclea hace el stereocilia moverse. Este cambio físico crea un cambio eléctrico y hace los canales del ión abrirse. La apertura de estos canales es vigilada por las neuronas sensoriales que rodean las células de pelo, y estas neuronas después comunican las señales eléctricas a las neuronas en la corteza de asociación auditiva del cerebro.

En el síndrome de Usher y algunas otras enfermedades “neuronales” sensoriales que causan sordera, las células de pelo en la cóclea no pueden mantener las matrices simétricas de stereocilia.

Hace Algunas décadas, un complejo molecular llamado la conexión de la punta fue descubierto en el stereocilia. Estas conexiones de la punta conectan las puntas del stereocilia y son también probablemente importantes para la transmisión de la fuerza física para los canales mecánicamente bloqueados del ión. Por años, las moléculas que componen la conexión de la punta no eran sabidas. Ahora Mueller y sus colegas han determinado una de las proteínas dominantes que forma la conexión de la punta -- el cadherin 23 de la proteína.

Los Detectives Moleculares

La identificación del cadherin 23 es un gran ejemplo de investigar molecular.

Para Mueller, que estudia temas en la intersección de la neurología y de la genética, las conexiones de la punta aparecían ser el clave a entender y a dirigir el síndrome de Usher, y la manera hacia adelante era determinar las proteínas en las conexiones de la punta.

Mueller y sus colegas razonaron que una de las moléculas en conexiones de la punta sería el tipo de molécula que media acciones recíprocas de la célula-célula y mantiene el stereocilia liado. También tenían pruebas de estudios de los colegas que estas moléculas eran relacionadas sobre el calcio para su acción.

Con estos hechos en mente, exploraron todas las proteínas sabidas en el genoma del ser humano y del ratón para ver cuáles ajustaron el perfil, y él podía centrarse hacia adentro en dos familias del gen -- los cadherins y los integrins.

Los científicos entonces observaban las tallas relativas de cadherins y de los integrins. Una proteína determinada del cadherin, cadherin 23, aparecía ser la talla correcta. Combinado con el hecho de que las mutaciones en el gen del cadherin 23 están asociadas a sordera y a sordo-ceguera, sintió bien al principal sospechoso en su búsqueda.

En su artículo de la Naturaleza, Mueller y sus colegas muestran que el cadherin 23 de la proteína está expresado en el lugar correcto en la célula de pelo para ser parte de la conexión de la punta, que tiene la bioquímica correcta, y que parece ser responsable de abrir los canales del ión. También mostraron que la proteína del cadherin 23 forma un complejo con otra proteína llamada la miosina 1c, que ayuda a cerrar el canal que está una vez abierta.

Predicen que estas dos proteínas forman un complejo con los canales desconocidos del ión, y ahora están intentando determinar otros componentes moleculares de las conexiones de la punta.

Interesante, la pérdida de oído relativa a la edad en seres humanos se puede también relacionar con los problemas en las conexiones y los defectos de la punta en el mechanotransduction. Las mutaciones de Punta en la proteína del cadherin 23 se han asociado ya a pérdida de oído relativa a la edad en ratones. Por lo tanto será importante analizar el fragmento a qué función de Cadherin 23 se puede afectar en los seres humanos que sufren del deterioro de oído relativo a la edad.