Activación de Canales TRPA1 en la Cóclea: ¿Tapones de Oído Propios Después de la Exposición al Ruido?
Por A. Catalina Vélez-Ortega, Ph.D.
¿Alguna vez te has sentido sordo o con los oídos tapados después de estar en un lugar con mucho ruido? Junto a mi equipo de investigadores en la Universidad de Kentucky encontramos que los canales TRPA1 contribuyen a este fenómeno. Nuestros resultados fueron publicados en Nature Communications en junio del 2023.
Los canales TRPA1 son un tipo de canales iónicos excepcionalmente buenos en la detección de lesiones en tejidos. Estos canales se encargan de activar neuronas en todo el cuerpo especializadas en el envío de señales de dolor al cerebro. Los canales TRPA1 también se encuentran en la cóclea, pero su función en este órgano era desconocida porque allí no hay neuronas que envían señales de dolor.
Nosotros encontramos que, después de una exposición a ruido que genera lesiones en la cóclea, los canales TRPA1 inician una cascada de eventos para activar las células de soporte que rodean las células ciliadas de la cóclea. Nosotros usamos varias técnicas de laboratorio para tomar imágenes y medir actividad eléctrica celular y así poder ver la activación de diferentes células en el tejido de la cóclea de ratones tras la aplicación de agentes químicos que normalmente se unen y abren los canales TRPA1.
Diagrama del epitelio de la cóclea en ratones durante la primera semana postnatal mostrando las células ciliadas internas y externas rodeadas por varios tipos de células de soporte. Haz clic aquí para más detalles. Crédito: Traducción de imagen de Vélez-Ortega et al./Nature Communications
Después de la activación de los canales TRPA1, las células de soporte se contraen y alteran la geometría del tejido en la cóclea, lo que probablemente cambia la agudeza auditiva de forma temporal. Varios de los agentes químicos que usamos para activar los canales TRPA1 normalmente se generan dentro de la cóclea durante y después de exposiciones a sonidos fuertes. De hecho, algunos de estos agentes químicos pueden permanecer dentro de la cóclea por varios días, o incluso semanas, después de un episodio de exposición al ruido.
Por lo tanto, para evaluar el efecto de la activación de los canales TRPA1 en la agudeza auditiva, nosotros usamos ratones normales y también ratones modificados genéticamente que carecen de esos canales, y expusimos a ambos grupos a sonidos fuertes por 30 minutos. Posteriormente, usamos varias técnicas de laboratorio para evaluar cambios en su agudeza auditiva durante varios días después de la exposición al ruido.
Aunque todos los ratones mostraron una pérdida auditiva temporal (sordera) inmediatamente después de la exposición al ruido, los ratones que no tienen canales TRPA1 se recuperaron muy rápidamente. Sin embargo, varias semanas después de la exposición al ruido, encontramos cambios permanentes en la agudeza auditiva pero solo en los ratones que no tienen los canales TRPA1.
De esta manera, la activación de los canales TRPA1 en la cóclea parece ser un mecanismo de protección (como usar tapones para los oídos) que reduce la exposición a sonidos mientras el tejido de la cóclea está reparando lesiones recientes que fueron causadas por ruidos fuertes.
Los resultados de este estudio destacan un papel importante de los canales TRPA1 en la protección contra el daño auditivo inducido por el ruido. Los ratones que no tienen canales TRPA1 tienen agudeza auditiva normal y solo presentan déficits auditivos después de la exposición al ruido. Como consecuencia, este estudio sugiere que defectos sin diagnosticar en las respuestas dependientes de canales TRPA1 en la población humana podrían representar susceptibilidades ocultas a lesiones cocleares después de la exposición al ruido.
A. Catalina Vélez-Ortega, Ph.D., recibió una Emerging Research Grant en 2018 y actualmente es profesora asistente en el departamento de fisiología de la Universidad de Kentucky.