اكتشف العلماء أخيرًا بنية مركب بروتيني غامض داخل الأذن الداخلية يمكّن الإنسان من السمع.
لحل هذا اللغز الذي مضى عليه عقود ، كان على الباحثين زراعة 60 مليون دودة مستديرة (أنواع معينة انيقة) ، والتي تستخدم معقدًا بروتينيًا مشابهًا جدًا لمركب البشر لاكتشاف اللمس.
نظرًا لأن البشر ليس لديهم سوى كمية ضئيلة من هذا البروتين في أذنهم الداخلية ، فإنهم يلجأون إلى مصدر آخر. كانت الطريقة الوحيدة للفريق لتجميع ما يكفي من البروتين للدراسة.
“لقد أمضينا عدة سنوات في تحسين طرق نمو الدودة وعزل البروتين ، وكان لدينا العديد من” النقاط المنخفضة “عندما فكرنا في الاستسلام ،” قال المؤلف الأول المشارك سارة كلارك ، عالمة الكيمياء الحيوية في جامعة أوريغون للصحة والعلوم (OHSU) في بورتلاند.
لقد عرف الباحثون لبعض الوقت أن مركب البروتين 1 (TMC1) الشبيه بالقناة عبر الغشاء يلعب دورًا مهمًا في السمع ، لكن التركيب الدقيق ظل بعيد المنال.
“إنه آخر نظام حسي ظلت فيه هذه الآلية الجزيئية الأساسية غير معروفة” قال المؤلف الرئيسي إريك جوو ، عالم الكيمياء الحيوية الرئيسي في OHSU.
بفضل هذا البحث الجديد المنشور في الطبيعةنحن نعلم الآن أن مركب البروتين هذا يعمل كقناة أيونية حساسة للجهد تفتح وتغلق بناءً على حركة الشعر داخل الأذن الداخلية.
باستخدام المجهر الإلكتروني ، وجد الباحثون أن مركب البروتين “يشبه الأكورديون” ، مع وحدات فرعية “مدعومة مثل المقابض” على كلا الجانبين.
تضرب الموجات الصوتية التي تمر عبر الأذن طبلة الأذن (الغشاء الطبلي) ، ثم الأذن الداخلية حيث تهز العظام ؛ ثلاثة من أصغر العظام في الجسم. تصطدم العظيمات بالقوقعة الشبيهة بالحلزون ، والتي بدورها تمسح بالأغشية شعيرات مجهرية تشبه الأصابع تسمى الستريوسيليا.
يتم تضمين هذه الأهداب المجسمة في الخلايا التي تحتوي على قنوات أيونية مكونة من مركب TMC1 والتي تفتح 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 ، نشعر بسعادة غامرة ،” قال 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 لفقدان السمع.
يؤثر فقدان السمع والصمم على أكثر من 460 مليون شخص حول العالم. من خلال فهم طبيعة السمع ، يمكن للباحثين الاستمرار في إيجاد طرق مختلفة لدعم أو علاج أو منع فقدان السمع في مجتمعنا.
تم نشر هذه المقالة في الطبيعة.
