Un groupe de recherche japonais est devenu le premier à révéler que la disposition en damier des cellules dans l’organe de l’oreille interne de Corti est vitale pour l’audition. Cette découverte donne un nouvel aperçu du fonctionnement de l’audition du issue de vue de l’auto-organisation cellulaire et permettra également de mieux comprendre divers troubles de la perte auditive.
Le groupe de recherche comprenait le professeur adjoint TOGASHI Hideru de la Graduate University of Medicine de l’Université de Kobe et le Dr KATSUNUMA Sayaka de l’hôpital pour enfants de la préfecture de Hyogo à Kobe.
Ces résultats de recherche ont été publiés en ligne dans Frontiers in Mobile and Developmental Biology le 8 décembre 2022.
Details principaux
- Dans l’organe de Corti de l’oreille interne, il existe deux types de cellules disposées selon un motif en mosaïque en forme de damier cellules ciliées responsables de l’ouïe et leurs cellules de soutien. Cependant, la relation entre ce motif en damier et la fonction auditive est longtemps restée floue
- Chez les souris chez lesquelles les cellules de l’organe de Corti n’ont pas pu previous ce motif en damier, seules les cellules ciliées sont mortes (apoptose), ce qui a entraîné la surdité
- Pour la première fois au monde, il a été compris que la disposition en damier jouait un rôle structurel fondamental dans la préservation des cellules ciliées et leur fonctionnalité motor vehicle la disposition empêche les cellules ciliées d’adhérer les unes aux autres
- Ce modèle de mosaïque de cellules a été observé dans divers organes sensoriels chez de nombreux kinds d’animaux. Comprendre le mécanisme derrière la façon dont l’auto-organisation cellulaire forme ces modèles de mosaïque aidera à éclairer les fonctions d’une variété d’organes sensoriels et les mécanismes à l’origine des troubles
Fond de recherche
La cochlée de l’oreille interne est nécessaire pour entendre le son, et à l’intérieur se trouve l’organe de Corti (*1). Lorsque l’organe de Corti est vu de dessus au microscope, on peut voir deux forms de cellules disposées selon une disposition ordonnée avec précision ressemblant à un jeu d’échecs ou à un damier. Les cellules ciliées qui transmettent les ondes sonores au cerveau sont séparées par des cellules de soutien, qui empêchent les cellules ciliées de se toucher. Bien que l’on ait pensé que cet arrangement en damier était nécessaire au bon fonctionnement de l’organe de Corti, la relation entre ce schéma et la fonction auditive est longtemps restée floue.
Ce groupe de recherche a précédemment révélé que ce damier de l’oreille interne est formé par un mécanisme de ségrégation cellulaire qui permet aux cellules ciliées et aux cellules de soutien de s’aligner correctement. Les cellules ciliées et les cellules de soutien expriment chacune un style différent de nectine, la molécule d’adhésion cellulaire. Il en résulte qu’une cellule ciliée et une cellule de help adhèrent moreover fortement l’une à l’autre que ne le feraient deux cellules ciliées ou deux cellules de assist. Cette propriété est ce qui fait que les cellules ciliées et les cellules de soutien sont disposées en damier. Dans un modèle de souris où l’une de ces molécules de nectine n’est pas fonctionnelle, les propriétés changent et le motif en damier ne peut pas se former correctement. Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé ces souris pour étudier le lien entre la disposition en damier des cellules et la fonctionnalité auditive.
Méthodologie de la recherche
Le groupe de recherche a comparé des souris ordinaires (témoins) à des souris dont un style de nectine ne fonctionnait pas correctement (souris nectine-3 KO, ci-dessous appelée souris nectine KO). Aucune différence entre les souris n’a été observée dans le nombre de cellules ciliées et de cellules de soutien dans l’organe de Corti immédiatement après la naissance. Cependant, il y avait une différence dans la facilité avec laquelle les deux types de cellules adhèrent l’une à l’autre chez la souris nectine-3 KO, les cellules ciliées adhèrent ensemble (ce qui n’arrive normalement pas), ce qui entraîne des anomalies dans le motif en damier. À ce stade, les chercheurs ont émis l’hypothèse que tester l’audition de ces souris pourrait révéler la relation entre l’audition et le motif en damier. Ils ont mesuré l’audition de souris nectine KO âgées de as well as d’un mois en utilisant la méthode de réponse auditive du tronc cérébral (ABR) (*2). Ce take a look at a révélé que les souris nectine KO étaient modérément sourdes, démontrant que cette perte auditive était causée par les anomalies de l’oreille interne.
Les chercheurs ont ensuite examiné les organes de Corti des souris nectine KO qui ont subi le check ABR et ont constaté que le nombre de cellules ciliées avait diminué d’environ la moitié. Ensuite, ils ont cherché à savoir pourquoi seules les cellules ciliées (et non les cellules de soutien) avaient disparu. Ils ont découvert qu’après l’âge de 2 semaines, l’apoptose des cellules ciliées (*3) se produisait. De additionally, l’examen des traces d’apoptose a révélé que la mort cellulaire s’est produite dans de nombreuses cellules qui avaient adhéré les unes aux autres. Cela a conduit les chercheurs à supposer que les cellules ciliées adhérant les unes aux autres (ce qui n’arrive normalement pas) provoquaient l’apoptose.
Dans le tissu épithélial, qui comprend également l’organe de Corti, il existe des jonctions étroites entre chaque cellule. Non seulement ces jonctions serrées relient les cellules, mais elles empêchent également diverses molécules (dont les ions) de passer entre les cellules. Si l’organe de Corti n’a pas ces jonctions serrées, les cellules ciliées ne peuvent pas fonctionner correctement, les cellules meurent et une perte auditive se produit. Chez les souris nectine KO, les jonctions serrées ne se formaient pas correctement aux endroits où les cellules ciliées adhéraient. Cependant, des jonctions serrées se sont correctement formées entre les cellules ciliées et les cellules de soutien. Tant que deux cellules ciliées n’étaient pas collées ensemble, la fonction cellulaire normale demeurait. En d’autres termes, l’apoptose des cellules ciliées n’a été induite qu’aux endroits où les cellules ciliées étaient anormalement collées les unes aux autres et où les jonctions serrées ne se formaient pas correctement. Ces résultats ont révélé pour la première fois que le motif en damier des cellules ciliées et des cellules de soutien trouvé dans l’organe de Corti fonctionne comme une construction fondamentale, qui protège les cellules ciliées et leur fonctionnalité, en empêchant les cellules ciliées de s’attacher les unes aux autres.
De additionally amples recherches
La nectine est le gène responsable de la dysplasie ectodermique de l’île de Margarita (*4). En furthermore d’une fente labiale ou palatine et de déficiences intellectuelles, la surdité a également été signalée dans certains cas de cette maladie génétique. Par conséquent, les résultats de l’étude actuelle pourraient fournir une nouvelle explication pour certains cas de surdité dont la lead to n’est pas claire.
Glossaire
1. Organe de Corti : L’organe sensoriel responsable de l’ouïe. Il est situé à l’intérieur de la cochlée dans l’oreille interne.
2. Réponse auditive du tronc cérébral (ABR) : Méthode d’enregistrement des ondes cérébrales générées lorsqu’un son est entendu. L’ABR n’est pas seulement utilisé pour tester l’audition des nouveau-nés humains, il peut également être utilisé sur des souris et d’autres animaux.
3. Apoptose : Une forme de mort cellulaire programmée ou de suicide cellulaire qui se produit dans les organismes multicellulaires.
4. Dysplasie ectodermique de l’île de Margarita : Difficulties génétique causé par des mutations du gène de la nectine-1. La principale manifestation est une fente labiale ou palatine accompagnée d’une déficience intellectuelle.