Evoluzione età-dipendente del sistema uditivo: ruolo della coclea


  • ANNA RITA FETONI, ROLANDO ROLESI, PASQUALINA MARIA PICCIOTTI, GAETANO PALUDETTI
  • Vol. 2 (No. 2) 2017 Maggio/Agosto - Articolo Originale, 141-149
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  • Versione Italiana: È noto che la coclea acquisisce capacità funzionale già a 26 settimane di età gestazionale. Nella metà di anni 80 diversi ricercatori hanno scoperto che alcune specie di uccelli e pesci avevano la capacità di rigenerare spontaneamente le cellule ciliate che era state danneggiate. Purtroppo, questa capacità rigenerativa viene persa nei mammiferi all’inizio del periodo postnatale, pur rimanendo una parziale capacità riparativa nel periodo postnatale a livello delle vie nervose centrali, le cellule ciliate non si rigenerano. Di conseguenza, il danno cocleare indotto da fattori ambientali, farmaci ototossici e predisposizioni genetiche e senescenza che sono contributori importanti del danno cocleare è irreversibile. Recenti studi hanno scoperto i meccanismi in cui nuove cellule ciliate possono essere formate da cellule di supporto circostante. Queste cellule agiscono come progenitrici oppure sono in grado di rientrare nel ciclo cellulare e dando origine a nuove cellule ciliate attraverso una diretta differenziazione. Tuttavia, al momento questi processi in età adulta non sono stati trovati, anche se sono stati recentemente caratterizzati numerosi pathways capaci di indurre la formazione di cellule di supporto ed addirittura di differenziamento in cellule ciliate. In particolare, durante la maturazione della coclea alcuni pathways come SOX2, Atoh1 e Nothc sono molto importanti per caratterizzazione delle cellule di supporto o di cellule ciliate. In questo capitolo, ci concentreremo sui meccanismi e le vie di segnalazione coinvolte in questi processi e che potrebbero essere riattivati dopo il danno cocleare allo scopo di rigenerare nuove cellule e ripristinare la funzione uditiva. Inoltre, l’invecchiamento diminuisce la capacità di indurre proliferazione/ differenziazione delle cellule ciliate, specie se associato a fattori ambientali come il rumore o i farmaci ototossici. In questo capitolo vengono affronti le recenti acquisizioni sulla perdita dell'udito correlate invecchiamento in una prospettiva terapeutica. Dall’esperienza della ricerca di base deriva un certo ottimismo sulla possibilità che la manipolazione dei geni e proteine coinvolte nei processi di maturazione ed in età avanzata possano essere riattivati per un completo (o quasi completo) recupero della funzione uditiva utilizzando molecole innovative e mirate sui meccanismi del danno.

    English Version: In the mid 1980's several researchers discovered that certain species of birds and amphibians could spontaneously regenerate cochlear hair cells that had been damaged. Unfortunately, mammalian cochlear cells do not regenerate. Therefore, cochlear damage induced by eenvironmental factors, ototoxic medications, genetic predispositions and senescence, that are important contributors of hair cell loss, is irreversible. Recent studies have uncovered mechanisms in which new hair cells can be formed from the surrounding supporting cells. These cells act as hair cell progenitors either by re-entering the cell cycle and dividing to give rise to new hair cells, or by direct differentiation into hair cells. Although during adulthood, few example of restoration have been found, different signaling pathways have been characterized to have the capacity of inducing regeneration. Namely, during cochlea formation some signaling pathways such as SOX2, Atoh1 and Notch signaling are very important for the specification of supporting cells versus hair cells. In this chapter, we will focus on the mechanisms and signaling pathways involved in such recovery of hair cell loss. Aging decreases the ability to induce cochlear cell proliferation/differentiation and several effectors can induced cochlear damage including, noise exposure drugs and senescence processes. Indeed the current chapter addresses the recent insights on the aged related hearing loss focusing relevant pathogenic processes in a therapeutic perspective. The researchers remain wholly optimistic that extensive hair cell regeneration or complete (or near complete) recovery of hearing function by using innovative and targeted molecules is readily attainable goal

  • KEY WORDS: Maturazione - invecchiamento - cellule ciliate - stria vascolare. Development - senescence - hair cells - stria vascularis.