نقشه های رشته های اتمی در سطح گوش؛ درمانی که برای کم شدن شنوایی کمک خواهد کرد.

به گزارش پایگاه خبری تحقیق و توسعه به نقل از نیو اطلس، رمز و راز های بیولوژیکی بسیاری در پشت حس شنوایی انسان احاطه شده است، ولی با ابزار های پیشرفته و جدید علمی، محققین و دانشمندان درصدد کشف این اسرار هستند. تیمی از دانشگاه ایالتی اوهایو، موفق به تولید اولین نقشه بردار رشته های ریز درون گوش انسان، در سطح اتمی شدند که این خود بینش بی سابقه ای در مورد مکانسیم اصلی گوش و اینکه کم شنوایی چطور بر روی بدن تاثیر میگذارد.

ماه گذشته، ما تحقیق گروهی از دانشمندان آمریکایی را بررسی کردیم، این پژوهش درمورد یک پروتئین از نوعی سلول مویی جنینی که از سلول های حسی سالم در گوش داخلی متمایز می شود، صحبت میکرد. این سلول ها به عنوان سلول های مودار شناخته میشوند، و در حس شنوایی ما نقش مهمی ایفا میکنند. این کشف مسیر های جدید و امیدوار کننده ای برای درمان کاهش شنوایی برایمان باز میکند.

مطالعات جدید محققان دانشگاه ایالتی اوهایو نیز به نحوی بر این اساس بنا شده است. تمرکز آن بر روی موهای میکروسکوپی است که در بالای این سلول های مو، در گوش داخلی قرار گرفته اند؛ به طور دقیق تر، منظور ما رشته های بسیار ظریف متصل به بالای این موهای میکروسکوپی است که tip links نام دارند. با عبور ارتعاشات صوتی از گوش میانی به داخلی، tip links ها تحریک و کشیده میشوند و کانال های کوچکی را برای یونهای مثبت باز میکنند تا سیگنال های الکتریکی بین گوش و مغز حمل شود و با همین کار ما را قادر به شنیدن میکنند. این روندی است که تا حدودی مشابه روند برقراری تعادل در گوش میانی نیز هست.

مارکوس سوتومایر، نویسنده اصلی مقاله میگوید:” اگر tip links ها رو نداشته باشید، نمیتونید بشنوید، حتی نمیتونید تعادلتون رو حفظ کنید.اونها برای بدن به شدت ضروری هستند”

پیش از این نیز، دانشمندان موفق به گرفتن تصاویری از tip links ها با وضوح کم شده اند، و می دانند که آنها از یک جفت پروتئین به نام های کادرین-۲۳ و پروتوکادرین-۱۵ به وجود آمده اند؛ که این دو به بیماری ناشنوایی ارثی مرتبط اند. هم اکنون، تیم دانشگاه ایالتی اوهایو بخش هایی از این پروتئین هارا جدا کرده اند و از کریستالوگرافی اشعه ایکس برای تولید نقشه های ساختار tip links در سطح اتمی استفاده میکنند.

سوتومایور میگوید:”حالا می تونیم تا سطح اتمی ببینیم و میتونیم فیلم های فیزیکی مبنی بر پاسخ گویی این tip links ها به محرک های تولید صدا رو بسازیم. این میتونه چیزهای بیشتری درمورد چگونگی کارکردشون و اتفاقاتی که با قطع کردنشون می افته بهمون نشون بده”

یکی از بینش های کلیدی حاصل از این تصاویر با وضوح و کیفیت بالا از tip link ها، درک جدیدی از نحوه تعامل پروتئین های کادرین-۲۳ و پروتوکادرین-۱۵ است. دانشمندان نوعی اتصال را که به عنوان molecular handchak توصیف کرده اند را شناسایی کردند که کلیدی برای مقاومت رشته هاست و برای شنوایی و تعادل ضروری است.

این تیم همچنین قادر به ساخت یک شبیه ساز پیشرفته است که tip link هارا در حرکت آنها به هنگام به وجود آمدن ارتعاش صوتی نشان میدهد و میتوان به کمک آن نحوه کشش و تغییر شکل آنها را هنگام باز شدن کانال های یونی مشاهده کرد. در نهایت آنکه، این بینش جدید میتواند به دانشمندان و پزشکان کمک کند تا درمورد چرایی از بین رفتن tip link ها اطلاعات بیشتری کسب کنند و روش های جلوگیری از وقوع آن را بررسی کنند.

سوتومایور میگوید: این ساختار ها همچین tip-links sites را به ما نشان میدهند که در ناشنوایی های وراثتی جهش پیدا میکنند. بنابراین ما میتوانیم سعی کنیم بفهمیم چه اتفاقی برای این سایت هایی که با جهش اصلاح کرده اید می افتد، نه تنها با نگاهی به ساختار های ساکن بلکه در مسیر های شبیه سازی شده tip link هایی که به صدا پاسخ میدهند.

این تحقیق در ژورنال مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر شده است.