أخيرًا ، توصل العلماء إلى آلية جزيئية رئيسية وراء السمع البشري: ScienceAlert

كشف العلماء أخيرًا عن بنية مركب بروتيني غامض داخل الأذن الداخلية يُمكّن البشر من السمع.

لحل هذا اللغز الذي مضى عليه عقود ، احتاج الباحثون إلى زراعة 60 مليون دودة مستديرة (أنواع معينة انيقة) ، والتي تستخدم معقدًا بروتينيًا مشابهًا جدًا للبشر لاستشعار اللمس.

حيث أن البشر لديهم فقط كمية ضئيلة من هذا البروتين داخل آذانهم الداخلية ، ويتحولون إلى مصدر آخر كانت الطريقة الوحيدة التي تمكن الفريق من تجميع ما يكفي من البروتين للدراسة.

“لقد أمضينا عدة سنوات في تحسين طرق نمو الديدان وعزل البروتين ، وكان لدينا العديد من اللحظات” الحضيضة “عندما فكرنا في الاستسلام ،” يقول المؤلف الأول المشارك سارة كلارك ، عالمة الكيمياء الحيوية من جامعة أوريغون للصحة والعلوم (OHSU) في بورتلاند.

لقد عرف الباحثون لبعض الوقت أن مركب البروتين 1 (TMC1) الشبيه بقناة الغشاء يؤدي دورًا مهمًا في السمع ، لكن الماكياج الدقيق ظل بعيد المنال.

“هذا هو آخر نظام حسي ظلت فيه الآلية الجزيئية الأساسية غير معروفة” ، يقول المؤلف الكبير إريك جوو ، عالم الكيمياء الحيوية في جامعة OHSU.

بفضل هذا البحث الجديد المنشور في طبيعة سجية، نحن نعلم الآن أن هذا المركب البروتيني يعمل كقناة أيونية حساسة للتوتر تفتح وتغلق حسب حركة الشعر داخل الأذن الداخلية.

باستخدام المجهر الإلكتروني ، اكتشف الباحثون أن مركب البروتين “يشبه الأكورديون” ، مع وجود وحدات فرعية “متوازنة مثل المقابض” على كلا الجانبين.

تضرب الموجات الصوتية التي تنتقل عبر الأذن طبلة الأذن (الغشاء الطبلي) ، ثم إلى الأذن الداخلية حيث تهتز العظام ؛ ثلاثة من أصغر عظام الجسم. تضرب العظيمات القوقعة الشبيهة بالحلزون ، والتي بدورها تمسح بالأغشية شعيرات مجهرية تشبه الأصابع تسمى الستريوسيليا.

يتم تضمين هذه الأيونات المجسمة في الخلايا التي تحتوي على القنوات الأيونية التي شكلها مركب TMC1 والتي تنفتح وتغلق مع تحرك الشعر ، وترسل إشارات كهربائية على طول العصب السمعي إلى الدماغ ليتم تفسيرها على أنها صوت.

“مجال علم الأعصاب السمعي ينتظر هذه النتائج منذ عقود ، والآن بعد أن أصبحوا هنا – نحن نشعر بالنشوة ،” يقول طبيب الأنف والأذن والحنجرة في OSHU Peter Barr-Gillespie ، وهو رائد وطني في أبحاث السمع ولم يشارك في الدراسة.

قد يساعد هذا الاكتشاف الباحثين يومًا ما على تطوير علاجات لضعف السمع.

يؤثر فقدان السمع والصمم على أكثر من 460 مليون شخص حول العالم. من خلال فهم طبيعة السمع ، يمكن للباحثين الاستمرار في إيجاد طرق متنوعة لدعم أو علاج أو منع فقدان السمع في مجتمعنا.

تم نشر هذه الورقة في طبيعة سجية.