Oko 3 osobe na 2.000 rođenja imaju oštećenje sluha. Najčešće je riječ o trajnom stanju koje je obično nepovratno i predstavlja izazov u današnjem društvu.
To bi se, međutim, moglo promijeniti nakon otkrića triju genetskih mutacija koje uzrokuju rijedak oblik urođenog slušnog oštećenja – a koje bi se mogle ciljano liječiti terapijama koje uključuju uobičajeni dodatak prehrani i lijek sildenafil, široko poznat pod brendom Viagra.
Mutacije se javljaju u genu koji kodira enzim karboksipeptidazu D (CPD), a otkrio ih je međunarodni tim istraživača kroz opsežno gensko sekvenciranje. To ih je dovelo do pojedinaca iz triju nepovezanih obitelji iz Turske – svi s urođenim oblikom senzorineuralnog gubitka sluha i svi s rijetkim varijantama CPD gena.
Nakon što su genetske mutacije identificirane, tim je istražio njihov utjecaj na zdravlje i prepoznao uobičajeni dodatak prehrani koji bi mogao djelomično popraviti nanesenu štetu.
"Ovo istraživanje je uzbudljivo jer smo otkrili novu gensku mutaciju povezanu s gluhoćom, a još važnije – identificirali smo terapijsku metu koja može ublažiti ovo stanje", kaže neuroznanstvenica Rong Grace Zhai sa Sveučilišta Chicago.
Daljnja analiza ljudskog tkiva kože i stanica pužnice miševa genetski modificiranih tako da nose neaktivni CPD gen pokazala je da genske promjene vezane uz gubitak sluha ometaju proizvodnju aminokiseline arginina. Razine drugih ključnih spojeva, poput cikličkog gvanozin monofosfata (cGMP), također su bile smanjene.
Bez arginina nema ni dušikova oksida, važnog signalnog molekula u živčanom sustavu. Bez dovoljne količine dušikova oksida i molekula poput cGMP-a, osjetne stanice u uhu miševa postaju pod stresom i odumiru, osobito fine slušne dlačice ključne za sluh.
Istraživači su proučili i voćne mušice s mutacijama u genima sličnima CPD-u te utvrdili znakove oštećenja unutarnjeg uha, uključujući gubitak sluha i probleme s ravnotežom.
"Ispostavilo se da CPD održava razine arginina u dlačnim stanicama kako bi omogućio brzu signalnu kaskadu stvaranjem dušikova oksida", kaže Zhai.
"Zato su ove stanice, iako se enzim izražava i u drugim dijelovima živčanog sustava, posebno osjetljive ili ranjive na gubitak CPD-a."
Ohrabrujuće je da je dodavanje arginina smanjilo odumiranje stanica i vratilo razine dušikovog oksida, smanjujući stanični stres. Iako su eksperimenti preliminarni i bazirani na staničnim kulturama i životinjskim modelima, nalazi upućuju na to da bi uobičajeni dodatak prehrani L-arginin mogao pomoći u vraćanju određenih oblika gubitka sluha.
Lijek sildenafil, koji pojačava signalnu molekulu cGMP, također se pokazao kao mogući terapijski smjer.
Planiraju se dodatna istraživanja bioloških putova koje CPD gen zahvaća, kao i testiranja na većim skupinama ljudi. Tim je već primijetio da se ove genske mutacije pojavljuju i kod drugih osoba s oštećenjem sluha, analizom velike britanske genetske baze podataka.
Napori na razvoju genskih terapija za gluhoću već traju, a svako novo istraživanje približava tretiranju osnovnih oštećenja stanica.
"Ono što ovo otkriće čini posebno važnim jest činjenica da sada ne samo da razumijemo stanični i molekularni mehanizam ove vrste gluhoće, već smo pronašli i obećavajući terapijski smjer", kaže Zhai.
"To je dobar primjer naših nastojanja da se već odobreni lijekovi FDA-e prenamijene za liječenje rijetkih bolesti."
Istraživanje je objavljeno u Journal of Clinical Investigation.
