Ukryta mutacja genu CPD wywołuje głuchotę – jest nadzieja - Przystanek Rodzinka - blog parentingowy o dzieciach okiem logopedki

Międzynarodowy zespół naukowców odkrył mutację genetyczną, która odpowiada za rzadką, wrodzoną formę głuchoty – i co ważniejsze, znalazł sposób na jej złagodzenie. Badacze z University of Chicago, University of Miami oraz kilku tureckich instytucji opublikowali swoje odkrycia w Journal of Clinical Investigation. Praca ujawnia, jak gen CPD – dotychczas kojarzony głównie z modyfikacją białek – wpływa na funkcjonowanie ucha wewnętrznego.

„To ekscytujące badanie, ponieważ znaleźliśmy nową mutację powiązaną z głuchotą, a co ważniejsze – mamy terapeutyczny cel, który może realnie złagodzić ten stan” – mówi główna autorka badania, dr Rong Grace Zhai z University of Chicago. Choć naukowcy skupili się na osobach z rzadką kombinacją mutacji genu CPD, odkrycie może mieć szersze znaczenie, jeśli pojedyncze mutacje okażą się powiązane z niedosłuchem związanym z wiekiem.

Jak naukowcy odkryli związek między genem CPD a słuchem

Badacze zaczęli analizować gen CPD po zidentyfikowaniu nietypowej kombinacji mutacji u trzech niespokrewnionych tureckich rodzin dotkniętych niedosłuchem neurosensorycznym (sensorineural hearing loss, SNHL). To wrodzona i dziedziczna wada, która prowadzi do trwałej głuchoty.

Niedosłuch neurosensoryczny zazwyczaj diagnozuje się we wczesnym dzieciństwie. Przez długi czas uważano go za nieodwracalny – aparaty słuchowe i implanty ślimakowe mogą poprawić odbiór dźwięków, ale nie istniało bezpośrednie leczenie naprawiające uszkodzenia u źródła. Gdy naukowcy przeszukali bazy danych genetycznych, odkryli że osoby z innymi mutacjami CPD również wykazywały oznaki wczesnego niedosłuchu. To wzmocniło hipotezę o związku tego genu z funkcją słuchową.

Jak gen CPD chroni komórki słuchowe w uchu wewnętrznym

Aby zrozumieć mechanizm działania genu CPD, zespół przeprowadził eksperymenty na myszach. W normalnych warunkach gen ten produkuje enzym odpowiedzialny za wytwarzanie aminokwasu argininy, która następnie pomaga tworzyć tlenek azotu – kluczowy neuroprzekaźnik uczestniczący w przekazywaniu sygnałów nerwowych. W uchu wewnętrznym mutacje CPD zakłócały ten proces, wywołując stres oksydacyjny i śmierć delikatnych komórek rzęsatych, które wykrywają wibracje dźwiękowe.

„Okazuje się, że CPD utrzymuje poziom argininy w komórkach rzęsatych, umożliwiając szybką kaskadę sygnałową poprzez wytwarzanie tlenku azotu” – wyjaśnia dr Zhai. „I dlatego, mimo że gen ten jest aktywny w wielu innych komórkach układu nerwowego, to właśnie te komórki słuchowe są szczególnie wrażliwe na utratę funkcji CPD”. Warto wiedzieć, że komórki rzęsate w uchu wewnętrznym to specjalistyczne struktury, które przekształcają drgania mechaniczne w sygnały elektryczne rozumiane przez mózg – bez nich niemożliwe jest słyszenie.

Dwa sposoby leczenia przetestowane na muszkach owocowych

Naukowcy wykorzystali także muszki owocowe jako model do zbadania, jak mutacje CPD wpływają na słuch. Muszki z wadliwym genem wykazywały zachowania spójne z dysfunkcją ucha wewnętrznego – problemy ze słyszeniem i równowagą.

Zespół przetestował dwa podejścia terapeutyczne. Pierwsze polegało na podawaniu suplementów argininy, by zastąpić to, co zostało utracone przez defekt genu. Drugie wykorzystywało sildenafil – lek stymulujący jeden ze szlaków sygnałowych zakłóconych przez obniżony poziom tlenku azotu. Oba sposoby poprawiły przeżywalność komórek w hodowlach pochodzących od pacjentów i zmniejszyły objawy niedosłuchu u muszek owocowych.

„To, co czyni te odkrycia naprawdę znaczącymi, to fakt, że nie tylko rozumiemy mechanizm komórkowy i molekularny tego rodzaju głuchoty, ale także znaleźliśmy obiecującą ścieżkę terapeutyczną dla tych pacjentów. To dobry przykład naszych starań, by wykorzystać leki już zatwierdzone przez FDA do leczenia rzadkich chorób” – podkreśla dr Zhai.

Co to znaczy dla przyszłości leczenia niedosłuchu

Badanie pokazuje również wartość modeli opartych na muszkach owocowych w studiowaniu chorób neurologicznych, w tym stanów związanych ze starzeniem. „Dają nam możliwość nie tylko zrozumienia patologii choroby, ale także identyfikowania podejść terapeutycznych” – zauważa dr Zhai.

Naukowcy planują kontynuować badania nad tym, jak sygnalizacja tlenku azotu funkcjonuje w systemie słuchowym ucha wewnętrznego. Chcą także zbadać, jak powszechne są mutacje CPD w szerszych populacjach i czy mogą przyczyniać się do innych form niedosłuchu. „Ile osób nosi warianty tego genu i czy istnieje podatność na głuchotę lub niedosłuch zależny od wieku?” – pyta dr Zhai. „Innymi słowy – czy to czynnik ryzyka dla innych typów neuropatii sensorycznej?”

Choć badanie koncentrowało się na rzadkiej kombinacji mutacji, ma potencjał, by zmienić sposób myślenia o leczeniu niedosłuchu – nie tylko wrodzonego, ale być może także tego, który pojawia się z wiekiem. Dla rodziców dzieci z niedosłuchem neurosensorycznym to sygnał, że nauka nie tylko lepiej rozumie przyczyny tej wady, ale także aktywnie poszukuje realnych możliwości jej naprawy u źródła.

Więcej informacji