Dalle cellule ciliate alla perdita dell’udito
Che collegamento c’è tra embrioni, cellule ciliate e udito? A quanto pare, un collegamento molto stretto. «Gli esseri umani sviluppano le cellule ciliate nell’orecchio interno già da embrioni», spiega David Sprinzak, ricercatore presso l’Università di Tel Aviv. Come spiega Sprinzak, le cellule ciliate dell’orecchio interno sono cellule altamente specializzate, responsabili della trasformazione delle vibrazioni sonore in segnali elettrici. Questi segnali vengono poi trasmessi al cervello, che li traduce essenzialmente nei suoni che sentiamo. Purtroppo, con l’avanzare dell’età, iniziamo a perdere queste cellule ciliate e, con esse, parte della nostra capacità di sentire correttamente. Ma questo potrebbe cambiare a breve, in parte grazie al lavoro scaturito dal progetto MorphoNotch, finanziato dall’UE. Il progetto, condotto dal laboratorio di Sprinzak con il sostegno del Consiglio europeo della ricerca, sta lavorando per comprendere meglio i processi che causano la formazione delle cellule ciliate durante lo sviluppo embrionale. «Se sapessimo come si formano le cellule ciliate, potremmo essere in grado di rigenerarle in modo da poter curare, se non prevenire, la perdita dell’udito», spiega Sprinzak.
Occhi puntati sulla segnalazione di Notch
Al centro del progetto i ricercatori cercano di comprendere come le cellule ciliate dell’orecchio interno formino un preciso schema di quattro file durante lo sviluppo embrionale. Secondo Sprinzak, questo schema cellulare è importante per il funzionamento dell’orecchio interno. «Volevamo capire come una struttura così importante e complessa emerge durante lo sviluppo embrionale», prosegue il ricercatore. Per farlo, il team di ricerca si è concentrato sulla segnalazione di Notch, la via principale per coordinare la differenziazione tra cellule vicine negli animali. «In particolare, abbiamo esaminato l’interazione tra la segnalazione di Notch e le forze meccaniche che controllano lo sviluppo dell’orecchio interno dei mammiferi», aggiunge Sprinzak.
Come si organizzano le cellule durante lo sviluppo embrionale
Il progetto ha scoperto che la segnalazione di Notch controlla la formazione di un modello inizialmente disordinato di cellule ciliate. Tuttavia, queste cellule alla fine si riorganizzano in un modello ordinato con un processo analogo alla formazione di un cristallo, tipicamente osservabile nella fisica atomica. Questa scoperta rappresenta un nuovo meccanismo di sviluppo per l’organizzazione delle cellule durante lo sviluppo embrionale», osserva Sprinzak. Ma forse la scoperta più importante del progetto è che questi due processi, la differenziazione delle cellule ciliate controllata dalla segnalazione di Notch e la riorganizzazione delle cellule controllata dalle forze meccaniche, sono intimamente connessi. «Sono molto orgoglioso di questa scoperta perché siamo riusciti a identificare un processo fondamentale che ha implicazioni nello sviluppo di molti altri tessuti e organi», spiega Sprinzak.
Nuovi approcci terapeutici per il trattamento della perdita dell’udito
Con questa comprensione fondamentale di come si formano le cellule ciliate, Sprinzak sta ora rivolgendo la sua attenzione allo studio di approcci rigenerativi alla perdita dell’udito. «La rigenerazione delle cellule ciliate nell’orecchio interno è un campo entusiasmante che si concentra sullo sviluppo di metodi per indurre la rigenerazione delle cellule ciliate sensoriali» aggiunge il ricercatore. Sprinzak è convinto che i concetti introdotti durante il progetto MorphoNotch avranno un ruolo fondamentale in questo campo. «I nostri risultati potrebbero contribuire allo sviluppo di nuovi approcci terapeutici per il trattamento della perdita dell’udito», conclude.
Parole chiave
MorphoNotch, cellule ciliate, perdita dell’udito, orecchio interno, sviluppo embrionale, segnalazione di Notch