Dall’orecchio al cervello

Capire come funziona il nostro ‘trasduttore’ ha rappresentato per lungo tempo una sorta di Santo Graal per gli scienziati. Ora la risposta arriva da un gruppo di ricercatori statunitensi appartenenti a due istituti specializzati per lo studio dei disturbi dell’udito, il National Institute on Deafness and Other Communication Disorders e lo Scripps Research Institute. Lo studio pubblicato su Nature descrive, per la prima volta nel dettaglio, il meccanismo che trasforma la vibrazione meccanica in impulso nervoso.

È noto che i suoni sono trasmessi sotto forma di vibrazione a una parte dell’orecchio interno chiamata coclea, sede di cellule ciliate che funzionano da percettori uditivi. Tra ciglia adiacenti si formano microscopiche giunture dette tip links. I ricercatori hanno ora mostrato che i tip links sono costituiti da due macromolecole proteiche, la caderina 23 (CDH23) e la protocaderina 15 (PCDH15), presenti ai due estremi delle ciglia. Le due proteine vengono quindi a trovarsi a stretto contatto quando due ciglia si avvicinano e le due rispettive estremità aderiscono parallelamente per l’intera lunghezza. La vibrazione acustica provoca variazioni di tensione dei tip links, e le proteine inducono l’apertura dei canali per il passaggio degli ioni tra le cellule, generando l’impulso nervoso diretto al cervello.

Il processo è stato riprodotto in laboratorio per poter osservare nel dettaglio l’interazione fra le due proteine. I due filamenti sono strettamente associati e sarebbe la presenza di ioni calcio a tenerli insieme, come dimostra il fatto che il legame si rompe quando la concentrazione dello ione diminuisce drasticamente. Mutazioni nelle due proteine provocano sindromi di varia natura che hanno come effetto anche la sordità. Differenti mutazioni delle proteine suggeriscono che alcune forme di sordità non siano causate da una rottura della struttura del link, ma dalla perdita delle proprietà adesive delle proteine.
Gli scienziati potranno ora studiare le relazioni con gli altri componenti della catena di trasmissione del messaggio per comprendere i rapporti di causa-effetto fra i fattori ambientali (come i forti rumori) e il danneggiamento dei legami. (s. s.)