Investigadores de la Universidad de Tel Aviv han identificado una población poco común de células en el oído interno con la capacidad natural de regenerar las células ciliadas sensoriales, un descubrimiento que podría 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 espiral del oído interno que convierte las vibraciones sonoras en señales eléctricas que se envían al cerebro.
Si bien investigaciones previas demostraron que bloquear 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 pueden transformarse en nuevas células ciliadas podría guiarnos hacia 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 de Ciencias Médicas y de la Salud Gray de la Universidad de Tel Aviv, y liderada por la estudiante de doctorado Lama Khalaily. Se llevó a cabo en colaboración con Sprinzak de la Facultad de Ciencias de la Vida Wise, 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 imágenes de tejido vivo y técnicas multiómicas de célula única, 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 vinculado a la regeneración de las células ciliadas.
En lugar de responder de forma uniforme, solo un subconjunto reducido de células de soporte comenzó a transformarse en células ciliadas. Los investigadores las identificaron como “células de Deiters transdiferenciadas” (tDC) y descubrieron que poseen características genéticas y epigenéticas distintivas que les permiten responder.
Los hallazgos sugieren que el principal obstáculo para la regeneración no es la falta total de capacidad regenerativa, sino que solo un pequeño subconjunto de células de soporte está naturalmente predispuesto a 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 una capacidad regenerativa oculta, aunque muy limitada y presente únicamente en una rara subpoblación de células”, afirmó 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 sus células ciliadas debido a traumatismos o tratamientos ototóxicos”, explicó.
Añadió que los investigadores están estudiando actualmente «la naturaleza genética y epigenética de los procesos de regeneración y el impacto de posibles tratamientos en la capacidad regenerativa en adultos».
Aunque el enfoque aún es experimental, Sprinzak afirmó que un tratamiento futuro podría consistir en «una inyección local en la cóclea dirigida a las células de soporte, proporcionando tratamientos farmacológicos y genéticos locales que promuevan la regeneración de las células ciliadas».
Los hallazgos se publicaron en la revista científica Science Advances.
