Investigadores de la Universidad de Tel Aviv han identificado una población poco común de células en el oído interno con una capacidad natural para regenerar las células ciliadas sensoriales, un descubrimiento que podría ayudar a allanar el camino para tratamientos biológicos contra la pérdida auditiva irreversible.
La pérdida auditiva afecta a más de 1,500 millones de personas en todo el mundo, incluyendo a unos 430 millones con pérdida auditiva discapacitante que requiere rehabilitación, según la Organización Mundial de la Salud. Muchos casos se deben a daños irreversibles en las células ciliadas sensoriales de la cóclea, la estructura en espiral del oído interno que convierte las vibraciones sonoras en señales eléctricas que se envían al cerebro.
Si bien investigaciones anteriores demostraron que el bloqueo de una vía de señalización celular clave podía desencadenar una regeneración limitada de las células ciliadas en modelos animales, el nuevo estudio identifica las células específicas capaces de responder y las características moleculares que les confieren este potencial regenerativo.
“La investigación pone de relieve la naturaleza de las células que pueden participar en el proceso de regeneración”, declaró el profesor David Sprinzak, uno de los autores del estudio, al Servicio de Prensa de Israel. “Identificar estas células y comprender los mecanismos mediante los cuales se transforman en nuevas células ciliadas podría guiarnos en el desarrollo de tratamientos que promuevan la regeneración de las células ciliadas y restauren la audición”.
La investigación fue dirigida por la profesora Karen Avraham, decana de la Facultad Gray de Ciencias Médicas y de la Salud de la Universidad de Tel Aviv, y coordinada por la estudiante de doctorado Lama Khalaily. Se llevó a cabo en colaboración con Sprinzak, de la Facultad Wise de Ciencias de la Vida, Shahar Kasirer, el Dr. Litao Tao, de la Universidad de Creighton en Nebraska, y otros investigadores.
La cóclea contiene células ciliadas sensoriales, así como células de soporte circundantes que mantienen su función. En los mamíferos, las células ciliadas dañadas no pueden regenerarse de forma natural, lo que hace que la mayoría de las formas de pérdida auditiva sean permanentes.
Identificación de las células regenerativas
Mediante técnicas de imagen de tejido vivo y multiómicas de células individuales, que analizan la actividad genética en células individuales, los investigadores examinaron las células de soporte tras inhibir la vía de señalización Notch, un sistema de comunicación celular implicado en el desarrollo y previamente relacionado con la regeneración de las células ciliadas.
En lugar de responder de forma uniforme, solo un pequeño subconjunto de células de soporte comenzó a transformarse en células ciliadas. Los investigadores las identificaron como “células de Deiters transdiferenciadas” o tDC, y descubrieron que poseen características genéticas y epigenéticas distintivas que les permiten responder.
Los resultados sugieren que el principal obstáculo para la regeneración no es una falta total de capacidad regenerativa, sino que solo un pequeño subconjunto de células de soporte está naturalmente preparado para convertirse en células ciliadas.
“Nuestro estudio demuestra que incluso en tejidos considerados durante mucho tiempo incapaces de regenerarse, como la cóclea del oído interno, existe, de hecho, una capacidad regenerativa oculta, aunque muy limitada y que aparece solo en una rara subpoblación de células”, dijo Avraham.
“El principal reto ahora es comprender cómo se puede ampliar y activar esta capacidad en otras células. Si lo logramos, podríamos sentar las bases para tratamientos biológicos innovadores que restauren la audición, en lugar de simplemente compensar su pérdida.”
Sprinzak advirtió que cualquier aplicación clínica aún tardará años en llegar. “Una posible primera aplicación clínica sería mejorar o restaurar la audición en personas que han perdido células ciliadas debido a traumatismos o tratamientos ototóxicos”, afirmó.
Añadió que los investigadores están estudiando actualmente “la naturaleza genética y epigenética de los procesos de regeneración, y el impacto de los posibles tratamientos en la capacidad regenerativa en adultos”.
Aunque el método aún es experimental, Sprinzak afirmó que un tratamiento futuro podría consistir en “una inyección local en la cóclea que actúe sobre las células de soporte, proporcionando tratamientos farmacológicos y genéticos locales que promuevan la regeneración de las células ciliadas”.
Los resultados se publicaron en la revista científica revisada por pares Science Advances.