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Multi-scale analysis of the interplay between cell morphology and cell-cell signaling

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De las células ciliadas a la hipoacusia

Nuevos descubrimientos sobre cómo se forman las células ciliadas del oído interno podrían abrir la puerta a la creación de métodos terapéuticos para tratar la hipoacusia.

¿Qué tienen que ver los embriones, las células ciliadas y el oído? Pues resulta que mucho. «Las personas desarrollamos las células ciliadas del oído interno cuando somos embriones», comenta David Sprinzak, investigador en la Universidad de Tel Aviv. Tal y como explica Sprinzak, estas células ciliadas están muy especializadas y se encargan de convertir las vibraciones sonoras en señales eléctricas. Dichas señales se transmiten después al encéfalo, que básicamente las traduce en los sonidos que oímos. Por desgracia, a medida que envejecemos, empezamos a perder estas células ciliadas y, con ello, parte de nuestra capacidad de oír correctamente. Sin embargo, este hecho podría cambiar pronto, en parte gracias al trabajo que se está llevando a cabo en el marco del proyecto MorphoNotch, financiado con fondos europeos. El equipo de este proyecto, encabezado por The Sprinzak Lab y que recibió apoyo del Consejo Europeo de Investigación, trabaja para comprender mejor los procesos que dan lugar a la formación de las células ciliadas durante el desarrollo embrionario. «Si conocemos cómo se forman estas células, tal vez podríamos regenerarlas como una manera de tratar, por no decir prevenir, la hipoacusia», expone Sprinzak.

Atención centrada en la señalización de Notch

El proyecto se centra en el esfuerzo por comprender cómo las células ciliadas del oído interno forman un patrón concreto de cuatro filas durante el desarrollo embrionario. Según Sprinzak, este patrón celular es importante para el funcionamiento del oído interno. «Queríamos comprender cómo surge esta estructura tan importante y compleja durante el desarrollo embrionario», comenta. Para ello, el equipo de investigación se centró en la señalización de Notch, la principal vía para coordinar la diferenciación de las células vecinas en animales. «En concreto, estudiamos la interrelación entre la señalización de Notch y las fuerzas mecánicas que controlan el desarrollo del oído interno de los mamíferos», añade Sprinzak.

La organización de las células durante el desarrollo embrionario

En el proyecto se descubrió que la señalización de Notch controla la formación de un patrón inicialmente desordenado de células ciliadas. Sin embargo, estas células acaban reorganizándose en un patrón ordenado en un proceso que es análogo al de la formación de un cristal, un proceso que suele observarse en física atómica. «Este descubrimiento representa un nuevo mecanismo evolutivo para la forma en que se organizan las células durante el desarrollo embrionario», señala Sprinzak. No obstante, puede que el hallazgo más importante del proyecto fuera que estos dos procesos, la diferenciación de las células ciliadas controlada por la señalización de Notch y su reorganización controlada por fuerzas mecánicas, están íntimamente relacionados. «Estoy muy orgulloso de este descubrimiento, porque pudimos identificar un proceso fundamental que tiene implicaciones en el desarrollo de muchos otros tejidos y órganos», afirma Sprinzak.

Nuevos métodos terapéuticos para tratar la hipoacusia

Gracias a esta comprensión fundamental de la formación de las células ciliadas, Sprinzak centra ahora su atención en el estudio de métodos regenerativos para la hipoacusia. «La regeneración de las células ciliadas del oído interno es un campo apasionante que se centra en la creación de métodos para inducir la regeneración de las células ciliadas sensoriales», añade. Sprinzak confía en que los conceptos introducidos durante el proyecto MorphoNotch desempeñarán un papel fundamental en este campo. «Nuestros hallazgos tienen potencial para contribuir al desarrollo de nuevos métodos terapéuticos para tratar la hipoacusia», concluye.

Palabras clave

MorphoNotch, células ciliadas, hipoacusia, oído interno, desarrollo embrionario, señalización de Notch

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