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Des chercheurs en apprennent davantage sur les moyens de régénérer les cellules auditives de l’oreille

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Des chercheurs en apprennent davantage sur les moyens de régénérer les cellules auditives de l'oreille

Une étude de suivi révèle que le knock-out génétique a des effets différents dans des zones spécifiques de l'oreille interne

Les chercheurs du Massachusetts General Hospital (MGH) ont fait d'importants progrès dans leurs efforts continus pour régénérer les cellules ciliées de l'oreille interne, qui convertissent les vibrations sonores en impulsions nerveuses. Dans un prochain numéro de Proceeding of the National Academy of Sciences, ils rapportent avoir réussi à créer un modèle de souris qui leur permet de s'appuyer sur des découvertes antérieures sur l'effet de la désactivation d'une protéine qui contrôle la croissance et la division des cellules ciliées. L'article, qui fait l'objet d'une première publication en ligne, révèle également que la suppression de la protéine du rétinoblastome (Rb) a des effets différents dans des parties spécifiques de l'oreille interne.

« Dans ces premières études sur le rôle de la protéine Rb dans les oreilles des souris postnatales, nous avons confirmé que – dans les bonnes conditions – les cellules ciliées matures peuvent traverser le cycle cellulaire et produire de nouvelles cellules ciliées fonctionnelles. Mais nous avons a également confirmé que vous devez bloquer le Rb de manière réversible et à un stade précoce de développement, sinon les cellules ciliées mourront », explique Zheng-Yi Chen, DPhil, du MGH Neurology Service, auteur principal de l'étude. En 2005, Chen a été nommé au Scientific American 50, la liste annuelle des leaders exceptionnels du magazine, pour ce projet de recherche continu.

Nommées pour les projections ressemblant à des cheveux sur leurs surfaces, les cellules ciliées forment un ruban de capteurs de vibrations le long de la cochlée – l'organe de l'oreille interne qui détecte le son – où elles convertissent les vibrations sonores en signaux électriques qui sont transportés vers le cerveau . Les cellules sont très sensibles aux dommages causés par le bruit excessif, les infections et les toxines. Une fois endommagées, les cellules ciliées ne se régénèrent pas naturellement chez les mammifères et leur mort est responsable de la plupart des types de perte auditive acquise.

Toutes les cellules se développent et se divisent selon un processus appelé cycle cellulaire, et de nombreuses protéines ont été identifiées qui contrôlent différentes phases du cycle cellulaire. En 2005, le groupe de Chen a publié un article dans la revue Science indiquant que la protéine Rb, connue pour supprimer le cycle cellulaire, pourrait être importante pour arrêter le cycle cellulaire dans les cellules ciliées. Ils ont utilisé une souche de souris génétiquement modifiée dans laquelle le Rb n'était plus fabriqué dans l'oreille interne. En examinant les oreilles internes d'embryons de souris – cette souche n'a pas survécu après la naissance – les chercheurs ont trouvé plus de cellules ciliées chez les souris knock-out que dans les oreilles de souris normales au même stade de développement. Les cellules supplémentaires ressemblaient et fonctionnaient comme des cellules ciliées normales et semblaient se régénérer activement.

Pour cette étude de suivi, les chercheurs ont développé une nouvelle souche de souris Rb-knockout de l'oreille interne qui survivent jusqu'à six mois après la naissance. Leur enquête sur les effets de la suppression de Rb sur les cellules ciliées de l'oreille interne trouve des différences entre la partie auditive de l'organe, qui contrôle l'audition, et la zone vestibulaire, qui est impliquée dans l'équilibre. Alors que les cellules ciliées auditives Rb-négatives chez les souris postnatales précoces se divisent et se développent, les cellules ne mûrissent pas correctement et finissent par mourir, ce qui fait que les souris deviennent sourdes à l'âge de 3 mois. Cependant, les cellules ciliées vestibulaires semblent croître et mûrir relativement normalement et poursuivre la division cellulaire même chez les souris matures. Les souris Rb-knockout adultes maintiennent une certaine fonction vestibulaire, ce qui indique que ces cellules ciliées contribuent à leur sens de l'équilibre au niveau du système.

"Nous avons montré que la régénération des cellules ciliées vestibulaires peut être obtenue et peut être moins un obstacle que la régénération des cellules auditives", a déclaré Chen. « Nous devons maintenant trouver des moyens de créer un système similaire dans les cellules auditives, et ce nouveau modèle nous aidera à mieux comprendre les mécanismes de la régénération fonctionnelle des cellules ciliées. Notre prochaine étape consistera à développer un bloc transitoire et réversible de la fonction Rb pour évaluer son rôle dans les deux types de cellules ciliées. Chen est professeur adjoint de neurologie à la Harvard Medical School (HMS).

Les co-auteurs du rapport sont le premier auteur Cyrille Sage, PhD, et Mingqian Huang, PhD, du MGH ; Melissa Vollrath, PhD, et David Corey, PhD, Howard Hughes Medical Institute et HMS ; M. Christian Brown, PhD, infirmerie des yeux et des oreilles du Massachusetts ; Douglas E. Vetter, PhD, et Philip Hinds, PhD, Tufts-New England Medical Center. La recherche a été financée par des subventions des National Institutes of Health, du Howard Hughes Medical Institute et d'une subvention de recherche Pfizer/AFAR Innovations in Aging.

Le Massachusetts General Hospital, créé en 1811, est le premier et le plus grand hôpital universitaire de la Harvard Medical School. Le MGH mène le plus grand programme de recherche en milieu hospitalier aux États-Unis, avec un budget de recherche annuel de près de 500 millions de dollars et des centres de recherche majeurs sur le sida, la recherche cardiovasculaire, le cancer, la biologie computationnelle et intégrative, la biologie cutanée, la génétique humaine, l'imagerie médicale, maladies neurodégénératives, médecine régénérative, biologie de la transplantation et photomédecine. MGH et Brigham and Women's Hospital sont des membres fondateurs de Partners HealthCare HealthCare System, un système intégré de prestation de soins de santé basé à Boston.

Extrait de www.eurekalert.org/pub_releases/2006-04/mgh-rlm042806.php

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