Uma colaboração de investigação internacional descobriu que uma mutação genética chamada CPD desempenha um papel fundamental numa forma genética rara de perda auditiva. Cientistas da Universidade de Chicago, da Universidade de Miami e de várias instituições em Türkiye publicaram as descobertas na revista Science Jornal de investigação clínica. Estudos demonstraram que o gene CPD, geralmente conhecido por modificar proteínas, também afeta o ouvido interno. Os investigadores não só identificaram o mecanismo genético por trás deste efeito, mas também descobriram duas possíveis estratégias de tratamento.
“Este estudo é emocionante porque descobrimos uma nova mutação genética associada à surdez e, mais importante, temos um alvo terapêutico que poderia realmente aliviar a condição”, disse Rong Grace Zhai, PhD, professor pesquisador de neurologia e professor Jack Miller na Universidade de Chicago. Ela acrescentou que, embora o estudo tenha se concentrado em indivíduos com combinações raras de mutações genéticas do DPC, se uma única mutação estiver associada à perda auditiva relacionada à idade, poderá ter efeitos mais amplos.
Ligação entre DPC e perda auditiva
Os pesquisadores começaram a estudar o DPC depois de descobrir uma combinação incomum de mutações em três famílias turcas não relacionadas, afetadas pela perda auditiva neurossensorial (PASN). PASN é uma doença congênita e genética que causa surdez permanente.
A PASN é normalmente diagnosticada na primeira infância e há muito tempo é considerada irreversível. Os aparelhos auditivos e os implantes cocleares podem ajudar a melhorar a percepção sonora, mas não existe tratamento médico direto para reparar os danos subjacentes.
Quando os cientistas expandiram a sua pesquisa através de bases de dados genéticas, descobriram que indivíduos com outras mutações de DPC também apresentavam sinais de perda auditiva de início precoce, fortalecendo a ligação entre o gene e a função auditiva.
Como o CPD protege as células sensoriais
Para entender como o DPC afeta a audição, a equipe realizou experimentos com ratos. O gene CPD normalmente produz uma enzima responsável pela produção do aminoácido arginina, que então ajuda a produzir óxido nítrico, um neurotransmissor chave envolvido na sinalização nervosa. No ouvido interno, as mutações do CPD interrompem esse processo, desencadeando estresse oxidativo e a morte de delicadas células ciliadas sensoriais que detectam vibrações sonoras.
“Demonstrou-se que o CPD mantém os níveis de arginina nas células ciliadas, permitindo uma rápida cascata de sinalização através da produção de óxido nítrico”, explicou Zhai. “É por isso que, apesar de sua expressão onipresente em outras células do sistema nervoso, essas células ciliadas são particularmente sensíveis ou vulneráveis à perda de CPD”.
Experimentos com moscas-das-frutas revelam possíveis tratamentos
Os pesquisadores também usaram moscas da fruta como modelo para explorar como as mutações do CPD afetam a audição. As moscas com o gene defeituoso apresentam comportamentos consistentes com a disfunção do ouvido interno, como deficiência auditiva e problemas de equilíbrio.
Para testar tratamentos potenciais, os cientistas tentaram duas abordagens. Uma delas é fornecer suplementos de arginina para repor a arginina perdida devido a defeitos genéticos. Outra é usar o sildenafil (Viagra), um medicamento conhecido por estimular uma das vias de sinalização interrompida pela redução do óxido nítrico. Ambos os tratamentos melhoraram a sobrevivência das células derivadas dos pacientes e reduziram os sintomas de perda auditiva nas moscas.
“Isto é realmente impactante porque não só compreendemos os mecanismos celulares e moleculares subjacentes a esta surdez, mas também encontramos uma via terapêutica promissora para estes pacientes. Este é um grande exemplo dos nossos esforços para reaproveitar medicamentos aprovados pela FDA para tratar doenças raras”, disse Zhai.
Zhai observou que este estudo também demonstra o valor do modelo da mosca da fruta para o estudo de doenças neurológicas, incluindo doenças relacionadas com a idade. “Eles nos permitem não apenas compreender a patologia da doença, mas também identificar tratamentos”, disse ela.
Expandir a pesquisa para uma população mais ampla
Os pesquisadores planejam continuar estudando como funciona a sinalização do óxido nítrico no sistema sensorial do ouvido interno. Eles também tiveram como objetivo investigar quão comuns são as mutações do CPD na população em geral e se podem causar outras formas de perda auditiva.
“Quantas pessoas carregam esta variante genética e são suscetíveis à surdez ou à perda auditiva relacionada à idade?” ela disse. “Em outras palavras, isso é um fator de risco para outros tipos de neuropatia sensorial?”
O estudo incluiu colaboradores de várias instituições, incluindo a Universidade de Miami, a Universidade Eger, a Universidade de Ancara, a Universidade Yüzüncü Yıl, o Hospital Memorial Şişli, a Universidade de Iowa e a Universidade de Northampton (Reino Unido).
