Malfunzionamento delle cellule ciliate e sordità occulta

News

La ricerca si basa su un modello animale di trauma acustico e suggerisce che "la perdita di udito occulta", comunemente attribuita alla disfunzione dei soli nervi uditivi afferenti primari, può anche implicare un danno ai meccanismi di trasduzione cellulare.

La perdita dell'udito causata dal rumore è un danno permanente alla via uditiva che si verifica in seguito a traumi acustici. L'esposizione a un rumore eccessivo per un tempo prolungato è oggi, con ogni probabilità, la principale causa di questo tipo di danno permanente nella popolazione.
In passato i ricercatori erano a conoscenza del fatto che un trauma acustico lieve potesse indurre cambiamenti temporanei al sistema uditivo. Il rumore infatti, è in grado di generare una sofferenza nelle cellule ciliate esterne della coclea, provocando uno spostamento temporaneo della soglia uditiva. Questo spostamento solitamente si ripristina dopo un breve periodo di “riposo acustico”, così come si recupera la funzione uditiva complessiva.
Studi più recenti hanno però dimostrato che in questi casi, nonostante il ripristino dei livelli di soglia uditiva, le risposte agli stimoli oltre una certa soglia rimangono in parte compromesse. Il fenomeno può spiegare perché i pazienti con soglie audiometriche normali lamentano ugualmente problemi di udito, soprattutto in presenza di rumore di fondo.
Si tratterebbe infatti della cosiddetta "perdita dell'udito occulta", comunemente associata a danni alle sinapsi delle cellule ciliate interne e dei neuroni afferenti primari. La maggior parte delle ricerche cliniche svolte in passato su questo fenomeno si sono tuttavia basate su risposte uditive globali del tronco encefalico, senza misurare la funzione delle singole cellule ciliate.

Un metodo alternativo per isolare e misurare la funzione indipendente delle cellule ciliate sarebbe quello di valutare le loro proprietà elettrofisiologiche. I ricercatori ritengono che il potenziale di sommazione sia influenzato dalla corrente del recettore generata dalle cellule ciliate interne. Questo fattore, insieme alle misure di soglia neurale tramite il potenziale d'azione composto, fornirà un'indicazione sulle carenze sia nelle cellule ciliate interne sia nella via neuronale complessiva. Lo scopo della ricerca è di compiere misurazioni elettrofisiologiche della funzione delle cellule ciliate esterne e interne e di indagare i loro possibili contributi nella "perdita uditiva occulta".
Al fine della ricerca sono stati anestetizzati ed esposti a trauma acustico all'orecchio sinistro diciotto porcellini d'India pigmentati di entrambi i sessi. Durante l'esperimento l'orecchio destro è stato coperto da plastilina in maniera da proteggerlo. Le cavie sono state poi assegnate casualmente a uno dei tre gruppi seguenti:

  • Esposizione a 30 minuti di trauma acustico a tono puro (10kHz, 124dB SPL).
  • Esposizione ad un'ora di trauma acustico a tono puro (10kHz, 124dB SPL).
  • Gruppo di controllo che ha ricevuto lo stesso trattamento eccetto il trauma acustico.
     

Un elettrodo è stato inserito prima e dopo il trauma acustico all'interno della finestra rotonda per misurare il potenziale d'azione e il potenziale somma per il tone burst che va da 4 a 24kHz. Il procedimento è stato poi ripetuto dopo 2 settimane.
Entrambi i gruppi con trauma acustico hanno mostrato un'immediata perdita del potenziale d'azione da 8-20 kHz. In particolare, nel gruppo esposto a trauma per 30 minuti, è stata rilevata una diminuzione di soglia inferiore rispetto al gruppo esposto per la durata di un'ora. Dopo il periodo di riposo di due settimane, il gruppo sottoposto a 30 minuti ha mostrato pieno recupero, mentre il gruppo sottoposto a un'ora di esposizione ha recuperato le soglie uditive solo parzialmente.
Inoltre, per entrambi i gruppi, è stata rilevata una significativa riduzione delle ampiezze del potenziale d'azione agli stimoli sopra soglia rispetto al gruppo di controllo che non ha subito alcun trauma. Pertanto, il ripristino delle soglie uditive nel gruppo esposto a 30 minuti fornisce la prova della "perdita di udito nascosta".

La riduzione delle ampiezze del potenziale di sommazione non è tuttavia sufficiente per spiegare la ridotta produzione di potenziale d'azione composto; è quindi probabile che vi sia una neuropatia sinaptica che contribuisce anche a questo deficit. I risultati per il gruppo sottoposto a un’ora di rumore sono più complessi da interpretare, in quanto si è verificato uno spostamento di soglia permanente, che potrebbe aver influenzato le ampiezze del potenziale d’azione composto.
Gli autori ipotizzano una risposta ridotta delle singole cellule ciliate interne che potrebbe derivare da una perdita uditiva proporzionale dei canali di trasduzione o delle strutture associate come i filamenti tip link delle stereociglia. Tuttavia questo dovrà essere oggetto di ulteriori indagini.

In conclusione, i risultati di questa ricerca suggeriscono che l’ipoacusia occulta possa comportare difetti nel comportamento sopra-soglia delle cellule ciliate interne, non solo al nervo afferente primario come si riteneva in precedenza. Poiché questo è l’unico modello animale che ha mostrato un potenziale danno alle cellule ciliate interne coinvolte nella “perdita dell’udito nascosta”, sarà necessario effettuare ulteriori ricerche su una varietà di animali con trauma acustico, al fine di determinare se questi risultati siano esclusivi o applicabili in contesti più ampi.
Se i risultati si dimostreranno coerenti su una varietà di studi maggiore, sarà necessario condurre ulteriori sperimentazioni per determinare il contributo relativo giocato dalle cellule ciliate interne (IHC) e dalla sinaptopatia neurale alla “perdita dell’udito occulta”, oltre a determinare i meccanismi esatti di malfunzionamento delle IHC.


Fonte: Wihelmina H.A.M.Mulders, Ian L. Chin, Donald Robertson. Persistent hair cell malfunction contributes to hidden hearing loss Doi.org/10.1016/j.heares.2018.02.001