Por Dr. Tracey Pollard 

Se está investigando mucho para encontrar los genes relacionados con la pérdida de audición. Pero, ¿por qué es tan importante encontrar estos genes?

Hasta ahora, sabemos de más de 100 genes que están relacionados de alguna manera con la pérdida auditiva. Esto no es del todo sorprendente, ya que la audición es un proceso increíblemente complejo, y las células y estructuras del cuerpo involucradas en él también son complejas. Miles de genes participan en la formación y el mantenimiento de las células del oído y del cerebro auditivo. Es posible que muchos, si no todos, de estos genes puedan causar pérdida de audición si están mutados. 

Aunque la cifra actualmente se encuentra en alrededor de 100 genes, la verdadera cifra puede ser mucho mayor.

Una forma en la que los investigadores buscan los genes relacionados con la pérdida de audición es observando a las familias en las que varias generaciones se han visto afectadas por pérdida auditiva. Recogen muestras de ADN de miembros de la familia, con y sin pérdida auditiva, y los comparan. 

Gracias a las nuevas técnicas, los investigadores pueden observar la secuencia de ADN de cada gen en una persona, e identificar cada diferencia en el ADN en comparación con la de otra persona. Buscan las diferencias que se encuentran en cada miembro de la familia con pérdida auditiva, y que están ausentes en el ADN de los miembros de la familia sin pérdida auditiva. Estas serían las diferencias que más probablemente subyacen a la pérdida de audición.

Un grupo de investigación en los EE. UU., de la Universidad de Miami, utilizó esta estrategia para identificar la mutación que causa pérdida de audición en una gran familia de origen chino. La mutación estaba en un gen llamado PDE1C.

PDE1C produce una proteína llamada fosfodiesterasa 1C, que controla los niveles de dos pequeñas moléculas llamadas AMP cíclico (cAMP) y GMP cíclico (cGMP) dentro de las células. Estas moléculas son "segundos mensajeros": cuando una célula recibe una señal del exterior, estas moléculas llevan la información a la célula y provocan una respuesta. Controlan muchos procesos dentro de una célula, y cómo los diferentes procesos biológicos interactúan entre sí, pueden ser cruciales para su supervivencia.

Las fosfodiesterasas reaccionan con estas moléculas y las desactivan. Esto es importante para la célula, ya que garantiza que solo responda a una señal externa durante el tiempo que sea necesario.  La fosfodiesterasa, entonces, "apaga" la señal, evitando daños a la célula. Las mutaciones en los genes de la fosfodiesterasa se han relacionado con una serie de condiciones de salud, como enfermedades cardiovasculares y trastornos autoinmunes.

Se ha investigado la mutación con más detalle, tratando de determinar cómo causa la pérdida de audición.

Primero, utilizaron un software con la secuencia de ADN del gen para construir un modelo de la proteína fosfodiesterasa 1C mutada. La secuencia de ADN proporciona 'instrucciones' a la proteína, y cambiar una letra en esa secuencia puede modificar uno de los aminoácidos que componen la proteína. Eso es exactamente lo que sucede aquí. El aminoácido modificado se encuentra en la parte de la proteína que interactúa con cAMP y cGMP, y probablemente interfiere con lo que hace la proteína.

El equipo observó en qué parte del oído se encuentra normalmente la proteína. Lo encontraron en las células ciliadas, las células sensoras de sonido en el oído interno. Más específicamente, lo encontraron en pequeñas estructuras dentro de las células ciliadas llamadas lisosomas, que son utilizadas por las células para descomponer las proteínas cuando se dañan o ya no se necesitan. Si la fosfodiesterasa 1C desempeña un papel en estos procesos, es probable que su estructura modificada los afecte.

Finalmente, los investigadores produjeron tanto la proteína fosfodiesterasa 1C mutada como la no mutada, y estudiaron cómo el aminoácido modificado afectaba a la proteína descomponiendo el cAMP y el cGMP. ¡Descubrieron que la proteína mutada era mejor como destructora! 

El efecto de la mutación en las células ciliadas puede que sea que reduce demasiado los niveles de cAMP y cGMP, y demasiado rápido, lanzando un número de procesos dentro de las células desequilibrándola, lo que finalmente conduce a la pérdida de la audición. Se necesitarán más estudios para determinar esto con certeza.

• Cada vez que identificamos un gen que está relacionado con la pérdida auditiva,  descubrimos qué papel desempeña en el sistema auditivo. Por ejemplo, ¿es importante en las células que detectan el sonido o en las que transmiten información del oído al cerebro?, aprendemos más sobre cómo funciona la audición. Esto nos ayuda a entender cómo se ve la audición a nivel celular y molecular, y qué estamos tratando de restaurar en el sistema para revertir la pérdida auditiva.
• También nos puede ayudar a identificar 'objetivos', genes, proteínas o los procesos biológicos en los que están involucrados, para que podamos diseñar medicamentos u otros tratamientos, para interferir o para restaurar la audición.
• Además, la búsqueda de nuevos genes que están relacionados con la pérdida de audición, mejora nuestra capacidad para diagnosticar la pérdida de audición genética. Si un niño nace sordo, o si la pérdida de audición afecta a más de un miembro de la familia, es probable que haya un componente genético en su pérdida auditiva. Las familias en esta situación pueden hacerse una prueba de ADN para tratar de identificar la causa específica de su pérdida auditiva. Un asesor genético puede ayudar a la familia a comprender más sobre su pérdida auditiva: qué la ha causado, cómo puede cambiar a lo largo de la vida, si habrá alguna afección de salud relacionada, y qué probabilidad hay de que pasen su pérdida de audición a sus descendientes.  

Esto también es importante para cuando estén disponibles tratamientos para la pérdida de audición: poder diagnosticar con precisión la causa de la pérdida de audición significa que los médicos pueden garantizar que los pacientes obtengan el mejor y más efectivo de los tratamientos.

Discovering the genes that cause hearing loss – why does it matter?