العلماء يتوصلون أخيرا لآلية جزيئية وراء السمع البشري

كشف العلماء أخيرًا عن بنية مركب بروتيني غامض داخل الأذن الداخلية يُمكّن البشر من السمع.
ولحل هذا اللغز الذي مضى عليه عقود، احتاج الباحثون إلى زراعة 60 مليون دودة مستديرة (Caenorhabditis elegans)، والتي تستخدم مركبًا بروتينيًا مشابهًا جدًا كما يفعل البشر لإحساس اللمس.
ونظرًا لأن البشر ليس لديهم سوى كمية ضئيلة من هذا البروتين داخل آذانهم الداخلية، فإن اللجوء إلى مصدر آخر كان الطريقة الوحيدة التي تمكن الفريق من تجميع ما يكفي من البروتين لدراسته.
ووفق الكاتبة المشاركة في الدراسة الجديدة الدكتورة سارة كلارك عالمة الكيمياء الحيوية بجامعة أوريغون ببورتلاند للصحة والعلوم (OHSU) «لقد أمضينا عدة سنوات في تحسين طرق نمو الديدان وعزل البروتين، وواجهنا العديد من اللحظات الحرجة حيث فكرنا في الاستسلام».
لقد عرف الباحثون منذ وقت أن مركب البروتين 1 (TMC1) الشبيه بقناة الغشاء يؤدي دورًا مهمًا في السمع، لكن التفاصيل الدقيقة ظلت بعيدة المنال «هذا هو آخر نظام حسي ظلت فيه الآلية الجزيئية الأساسية غير معروفة»، وفق الدكتور إريك جوو المؤلف الرئيس للدراسة كبير علماء الكيمياء الحيوية بجامعة «OHSU» «بفضل هذا البحث الجديد، الذي نُشر بمجلة Nature العلمية نعلم الآن أن مركب البروتين هذا يعمل كقناة أيونية حساسة للتوتر تنفتح وتنغلق اعتمادًا على حركة الشعر داخل الأذن الداخلية».
وباستخدام المجهر الإلكتروني، اكتشف الباحثون مركب البروتين (يشبه الأكورديون)، مع وجود وحدات فرعية (متوازنة مثل المقابض) على كلا الجانبين؛ حيث تضرب الموجات الصوتية التي تنتقل عبر الأذن طبلة الأذن (الغشاء الطبلي)، ثم إلى الأذن الداخلية حيث تهتز العظام؛ ثلاثة من أصغر عظام الجسم. فيما تضرب العظيمات القوقعة الشبيهة بالحلزون، والتي بدورها تمسح بالأغشية شعيرات مجهرية تشبه الأصابع تسمى الستريوسيليا.
ويتم تضمين هذه الأيونات المجسمة في الخلايا التي تحتوي على القنوات الأيونية التي شكّلها مركب TMC1 والتي تنفتح وتنغلق مع تحرك الشعر، وترسل إشارات كهربائية على طول العصب السمعي إلى الدماغ ليتم تفسيرها على أنها صوت، وفق موقع «ساينس إليرت» العلمي المتخصص.
ويوضح الدكتور بيتر بار - غليسب اختصاصي طب الأذن والأنف والحنجرة في OSHU وهو رائد وطني في أبحاث السمع لم يشارك في الدراسة «ظل مجال علم الأعصاب السمعي ينتظر هذه النتائج منذ عقود. أما الآن فنحن نشعر بالسعادة. قد يساعد هذا الاكتشاف الباحثين يومًا ما على تطوير علاجات لضعف السمع».
ويؤثر فقدان السمع والصمم على أكثر من 460 مليون شخص حول العالم. ومن خلال فهم طبيعة السمع يمكن للباحثين الاستمرار في إيجاد طرق متنوعة لدعم أو علاج أو منع فقدان السمع في مجتمعنا.