המערכת הוסטיבולרית אחראית על תחושת האיזון באוזן הפנימית. שימוש ממושך בחומרים רעילים, כמו אנטיביוטיקה מסויימת או תרופות אנטי סרטניות, עלול לפגוע בתאי השיער המהווים חלק ממערכת זו, ולהוביל לשינויים בשיווי המשקל ובמיומנויות מוטוריות אחרות. כעת, צוות מאוניברסיטת ברצלונה והמכון למחקר ביו-רפואי של Bellvitge (IDIBELL) זיהה את המנגנונים הגנטיים המעורבים בהשפלה של המערכת הוסטיבולרית לגבי הנזק שנגרם על ידי תרכובות אוטוטוקסיות אלו המשפיעות על הפרוזדור. התוצאות עשויות לסייע בשיפור האבחנה של רעילות אוטוטו-וסטיבולרית כרונית ופתולוגיות אחרות הקשורות לתאי השיער של המערכת הוסטיבולרית.
המחקר, שפורסם ב- כתב עת למדע ביו-רפואיבהובלת ג'ורדי יורנס, פרופסור בפקולטה לרפואה ומדעי הבריאות של ה-UB וחוקר במכון למדעי המוח (UBneuro) וב-IDIBELL. במחקר השתתפו גם חוקרים מהמרכז הלאומי לניתוח גנומי (CNAG).
הגורמים העיקריים לרעילות כרונית של אוטו-ווסטיבולרית הם אנטיביוטיקה ממשפחת האמינוגליקוזידים, כגון סטרפטומיצין – אנטיביוטיקה מועדפת במקרה של הישנות שחפת – או תרופות אנטי-סרטניות, כגון ציספלטין. המשך השימוש בתרופות אלו מתחיל תהליך של ניוון שגורם ל"התנתקות של תאי השערה מהנוירונים, מתחילים להתעוות ובסופו של דבר נפלטים ממקומם ברקמת החישה", מסביר לורן.
זוהי בעיה רצינית מכיוון שתאי השיער של המערכת הוסטיבולרית אינם מתחדשים. "יש לנו רק את אלה שנולדנו איתם. אם אנחנו מאבדים אותם, אנחנו גם מאבדים את שיווי המשקל, עם השלכות מגוונות מאוד: מאי-יכולת לרכוב על אופניים ועד לסבול מטשטוש ראייה בזמן תנועה, נפילות, קשיי התמצאות, סחרחורת או ורטיגו", מסביר הפרופסור של UB.
באמצעות ניתוח RNA-seq, כלומר מחקר של הביטוי הגלובלי של גנים החושף אילו גנים מופעלים או מושבתים ברקמות המערכת הווסטיבולרית, גילו החוקרים כי בשלבים הראשונים של ניוון תאי השיער משנים את ביטוי הגנים שלהם כדי להסתגל לנזק המתקדם שנגרם על ידי תרופות אוטוטוטוקסיות.
"הביטוי של גנים רבים המגדירים את זהותו של תא השערה, כלומר אלו הקובעים את צורתו ואת יכולתו להגיב לתנועה באמצעות יצירת האותות הנשלחים למוח, מצטמצם", מסביר לורן.
תוצאות אלו, יחד עם העובדה שגילו החוקרים, כי הנזק הוא הפיך בשלבים המוקדמים של תהליך הניוון, מצביעים על כך שחיוני לאתר את הבעיה מוקדם ככל האפשר כדי להפסיק את הרעילות ולהימנע מנזק בלתי הפיך. "תאי שיער מתנתקים מנוירונים ומפסיקים לשלוח מידע למוח, אבל אם הרעילות נקטעת, ניתן לתקן את הקשרים ולהחזיר את התפקוד. זה מגדיל את הסיכוי להימנע מאובדן תפקוד קבוע", מדגיש החוקר.
סמן ביולוגי פוטנציאלי
מחקר זה עשוי לתרום גם להתקדמות באבחון ובטיפול בפתולוגיה, שכן, לדברי החוקרים, המנגנונים הגנטיים שהם זיהו בתגובה ללחץ הנגרם על ידי תרופות אוטוטוקסיות יאפשרו, בעתיד, "למדוד את הלחץ הזה ולהעריך את ההשפעה של טיפולים אפשריים, כמו פיתוח תרופות המסוגלות לעצור את תהליך התיקון של תאי השיער שלהם".
בנוסף, המחקר זיהה גן חדש, Vsig10l2, המתבטא על ידי תאי שיער, מה שמפחית משמעותית את הביטוי שלו בכל המודלים שנותחו. "גן זה מעורר עניין רב כסמן אפשרי לרעילות אוטוטוקסית כרונית במחקרים פרה-קליניים", אומר יורנס.
אותה תגובה לרעלים שונים
אחד המרכיבים המדהימים ביותר של המחקר הוא שהניתוח בוצע עם ארבעה מודלים שונים של רעילות אוטוטוקסית כרונית, תוך שימוש בשני מיני בעלי חיים שונים ושני רעלים שונים, ולאחר מכן הצלבה של תוצאות כל הניסויים.
ניתוח מקיף זה אפשר להם לקבוע שתהליך הפירוק מתרחש בתגובה לרעלים שונים מאוד. "זו לא תגובה המותנית על ידי רעלן מסוים, זו התגובה הבסיסית של תאי שיער, שתמיד קיימת, בתגובה לרעילות אוטו-כרונית מכל סוג שהוא", מדגיש הפרופסור של UB.
תוצאות אלו, יחד עם העובדה שגילו החוקרים, כי הנזק הוא הפיך בשלבים המוקדמים של תהליך הניוון, מצביעים על כך שחיוני לאתר את הבעיה מוקדם ככל האפשר כדי להפסיק את הרעילות ולהימנע מנזק בלתי הפיך.
השפעה על פתולוגיות אחרות
למחקר עשויות להיות השלכות על הבנת פתולוגיות אחרות, שכן החוקרים מציעים שהתגובה שהם הפגינו ברעילות אוטוטוקסית כרונית עשויה לייצג תגובה כללית למתח כרוני מכל מוצא. "התוצאות יכולות להיות רלוונטיות לכל פתולוגיה כרונית עם אובדן פרוגרסיבי של תאי שיער וסטיבולריים, כולל אובדן התפקוד הוסטיבולרי הקשור לגיל. אנו גם משערים שתאי שיער שמיעתיים עשויים להגיב בצורה דומה, כך שהם יכולים לעזור בהבנת חירשות", מסביר יורנס.
במובן זה, צוות המחקר בוחן – במסגרת פרויקט שממומן על ידי La Marató de TV3 – את הרלוונטיות האפשרית של אובדן תפקוד וסטיבולרי בחולים עם שוואנומה וסטיבולרית, גידול בעצב האודיו-וסטיבולרי המופיע באופן ספונטני או כתוצאה ממחלת מיעוט, נוירופיברומטוזיס מסוג 2. "בזכות מודל התרבות הללו, הצלחתנו לחקור או להשפיע על הפרויקט הזה, הצלחתנו לחקור את הפרויקט הזה. תאי השיער נפגעים יותר ויותר לפני מותם", הוא מסכם.
