Επιτέλους αποκαλύψαμε το μηχανισμό της ακοής

Εδώ και δεκαετίες οι επιστήμονες προσπαθούν να αποκαλύψουν τη δομή ενός μυστηριώδους συμπλέγματος πρωτεϊνών μέσα στο εσωτερικό αυτί, το οποίο είναι υπεύθυνο για την ακοή των ανθρώπων. Τώρα, με τη βοήθεια 60 εκατομμυρίων νηματοειδών σκουληκιών του είδους Caenorgabbitis elegans, τα οποία χρησιμοποιούν ένα παρόμοιο σύμπλεγμα πρωτεϊνών με αυτά των ανθρώπων για την αφή, επιστήμονες μπορέσαν να εξηγήσουν το μηχανισμό της ακοής σε μοριακό επίπεδο.

Καθώς οι άνθρωποι έχουν μόλις ένα μικρό ποσό αυτής της πρωτεΐνης μέσα στο εσωτερικό αυτί τους, οι ερευνητές έπρεπε να στραφούν σε μία άλλη πηγή έτσι ώστε να συγκεντρώσουν αρκετή από αυτήν την πρωτεΐνη για μελέτη.

Περάσαμε πολλά χρόνια βελτιώνοντας την ανάπτυξη των σκουληκιών και τις μεθόδους απομόνωσης των πρωτεϊνών και είχαμε πολλές στιγμές που βρεθήκαμε σε αδιέξοδο και σκεφτήκαμε να τα παρατήσουμε.

Ξέρουμε εδώ και καιρό πως το σύμπλεγμα πρωτεϊνών TMC1 παίζει σημαντικό ρόλο στην ακοή, αλλά ο ακριβής τρόπος μας διέφευγε.

Αυτό είναι το τελευταίο αισθητήριο σύστημα του οποίου ο βασικός μοριακός μηχανισμός παρέμενε άγνωστος.

Οι ερευνητές βρήκαν λοιπόν πως αυτό το σύμπλεγμα πρωτεϊνών λειτουργεί ως ένα κανάλι ευαίσθητο στην πίεση, το οποίο ανοίγει και κλείνει αναλόγως των κινήσεων των τριχιδίων μέσα στο εσωτερικό αυτί. Μέσω ηλεκτρονικής μικροσκοπίας, ανακαλύψαμε πως το σύμπλεγμα πρωτεϊνών λειτουργεί σαν ένα ακορντεόν. Τα κύματα ήχου ταξιδεύουν μέσα στο αυτί μέχρι να φτάσουν στο τύμπανο και τότε κινούνται τα οστάρια, ένα από τρία μικρότερα οστά του σώματος. Τα οστάρια μεταφέρουν τις δονήσεις στον κοχλία, ο οποίος με τη σειρά του κινεί μικροσκοπικά τριχίδια, τους στερεοκροσσούς. Οι στερεοκροσσοί είναι ενσωματωμένοι σε κύτταρα τα οποία κάνουν τα κανάλια που σχηματίζει η TMC1 να ανοίγουν και να κλείνουν καθώς κινούνται τα τριχίδια, στέλνοντας ηλεκτρικά σήματα στο ακουστικό νεύρο για να τα μεταφράσει ως ήχο ο εγκέφαλος.

Ο τομέας της ακουστικής νευροεπιστήμης περίμενε αυτά τα αποτελέσματα για δεκαετίες και τώρα που τα έχουμε είμαστε ενθουσιασμένοι.

Η ανακάλυψη μπορεί να βοηθήσει τους ερευνητές να αναπτύξουν νέες θεραπείες για τα προβλήματα ακοής. Η απώλεια ακοής και η κώφωση επηρεάζουν πάνω από 460 εκατομμύρια ανθρώπους σε όλο τον κόσμο. Κατανοώντας τη φύση της ακοής σε μοριακό επίπεδο θα φέρει εξελίξεις στις θεραπείες.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Nature.