È una proteina a coordinare le cellule dell'orecchio interno

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La nostra capacità di udire dipende da minuscoli fasci di sensori nella coclea. I ricercatori hanno identificato un elemento chiave del meccanismo, che fa crescere queste cellule in modo ordinato.


L'organo dell'udito è uno strumento di rilevamento raffinato, capace di distinguere un sussurro o le note all'interno di una sinfonia musicale. Per captare questa scala di sfumature sonore, le cellule dell'orecchio interno devono essere organizzate in fasci disposti con precisione, tutti nella stessa direzione.
L'architettura ordinata dei fasci è stata osservata di recente al microscopio dai ricercatori nel laboratorio di A. James Hudspeth presso l'Università Rockefeller di New York. In collaborazione con il Laboratorio Jackson di Bar Harbor, Maine, Hudspeth ha quindi identificato la molecola responsabile del coordinamento del processo di organizzazione cellulare.

Ogni cellula ciliata presenta delle prominenze che ne indicano la corretta direzionalità. Sulla superficie dell'orecchio interno si formano inoltre pacchetti cellulari orientati a forma di "V" capovolta, che rilevano il suono, il movimento e l'orientamento spaziale.
Sia la direzionalità di ogni singola cellula che quella dei fasci cellulari sono fondamentali per l'udito, questi due livelli sono controllati da meccanismi molecolari distinti durante lo sviluppo dell'orecchio e guidati da proteine differenti. Finora non era mai stato compreso il modo in cui i due sistemi si coordinano, ma, durante lo studio dell'impostazione dei fasci a V, la ricercatrice Kimberly Siletti è riuscita a provare il coinvolgimento di una proteina chiamata Daple: "I due meccanismi sono stati scoperti in modo indipendente, ma i nostri esperimenti suggeriscono che Daple, già in precedenza collegata all'orientamento dei fasci, sia parte del processo molecolare che li collega". La proteina, infatti, interagisce con entrambi i sistemi ed è probabilmente responsabile dell'allineamento della direzionalità di ogni singola cellula e del gruppo.

I risultati dello studio, pubblicati negli atti della National Academy of Sciences, aiutano a spiegare una fase importante dello sviluppo del nostro senso dell'udito. È infatti fondamentale comprendere i sistemi di orientamento molecolare, poiché, se alterati, i gruppi di cellule ciliate crescono disposti in direzione sbagliata e a volte anche contraria.
Per verificare l'ipotesi, i ricercatori hanno disattivato la proteina nei topi; l'effetto di questa manipolazione è risultato molto evidente: le cellule ciliate si sviluppavano fasci disordinati e senza la caratteristica forma a V.
I ricercatori ritengono che la proteina Daple influenzi indirettamente il posizionamento cellulare, determinando l'ubicazione del primo filamento in quello che diventerà l'apice di ciascun aggregato. Se il primo filamento si posiziona in modo errato, l'impostazione determinata geneticamente subirà una deformazione.


Fonte: Kimberly Siletti, Basile Tarchini, A. J. Hudspeth. Daple coordinates organ¬ wide and cell-intrinsic polarity to pattern inner-ear hair bundles. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2017; 114 (52): E11170 DOI: 10.1073/pnas.1716522115