Los peces perciben el movimiento del agua de la misma manera que los humanos perciben el sonido, según una nueva investigación de la Facultad de Medicina de la Universidad Case Western Reserve. Los investigadores descubrieron que un gen que también se encuentra en los humanos ayuda al pez cebra a convertir el movimiento del agua en impulsos eléctricos que se envían al cerebro parapercepción. El gen compartido permite al pez cebra detectar la dirección del flujo de agua, y también ayuda a las células dentro del oído humano a detectar una variedad de sonidos.
El gen codifica una proteína en las células ciliadas, las células que reciben el sonido dentro del oído. Las mutaciones en el gen pueden causar sordera en los humanos. Además del interior de sus oídos, el pez cebra tiene células ciliadas a lo largo de todo el cuerpo para detectar el flujo de agua.Las células ciliadas en la superficie de los cuerpos de pez cebra se enfrentan a diferentes direcciones para sentir el agua que se mueve a su alrededor, pero el nuevo estudio encontró que las células ciliadas que se dirigen a diferentes direcciones no son idénticas como se pensaba anteriormente: cada una usa el gen de la sordera de manera ligeramente diferente.
"Descubrimos que la detección del flujo de agua desde el frente del pez depende más del gen del pez cebra tmc2b que el flujo de agua desde el fondo del pez", dijo Brian McDermott Jr, PhD, profesor asociado de otorrinolaringología en la Universidad Case Western ReserveSchool of Medicine and University Hospitals Cleveland Medical Center ". El agua que fluye desde la parte delantera del pez acompaña a la natación hacia adelante, por lo tanto, es una rutina. Pero el agua que viene de la parte trasera podría significar un depredador en la búsqueda. Por lo tanto, el pez cebra utiliza diferentes mecanismos moleculares para distinguirdirección del flujo de agua "
McDermott y Ruben Stepanyan, PhD, profesor asistente de otorrinolaringología en la Facultad de Medicina de la Universidad Case Western Reserve publicó los hallazgos hoy en Comunicaciones de la naturaleza . El estudio se sumerge en la mecanotransducción: cómo las células ciliadas perciben las ondas de sonido mecánicas o, en este caso, las ondas de agua y las convierten en señales cerebrales. El equipo de McDermott descubrió que las células ciliadas en la piel del pez cebra usan diferentes genes de mecanotransducción, como tmc2b- dependiendo de su orientación. "No todas las células ciliadas son iguales. Son diferentes en función de la dirección a la que se enfrentan, y esa es la clave para detectar la dirección del flujo de agua", dijo McDermott. El estudio identifica tmc2b como central para la mecanotransducción"El gen es necesario para que las células ciliadas transmitan señales al cerebro, lo que podría explicar su papel en la sordera genética". Nuestros hallazgos están directamente relacionados con la audición humana ", dijo McDermott." Estudiamos un gen de pez cebra que es análogo a un humanogen que causa sordera, y aquí mostramos que el defecto está en proceso de mecanotransducción ".
Los investigadores utilizaron sus hallazgos para crear un "mapa mecanosensorial" de células ciliadas de pez cebra. El mapa muestra cómo la ubicación y orientación de una célula capilar se relaciona con su capacidad de detectar el movimiento del agua. También muestra cómo las diferentes células ciliadas requieren o pueden funcionarindependientemente del gen de la sordera tmc2b. El mapa podría informar futuros estudios relacionados con la mecanotransducción de células ciliadas humanas y las causas de la sordera genética.
Dijo McDermott, "Las células ciliadas del pez cebra son particularmente accesibles para la experimentación, a diferencia de las células ciliadas del oído de los mamíferos, por lo que ofrecen una ventaja especial. Puede estudiar el desarrollo y el funcionamiento de las células ciliadas intactas a un nivel más alto en peces que aquellasdel oído de los mamíferos "
Las diferencias en las células ciliadas ayudan a los peces a sentir los patrones de flujo de agua, y también pueden ayudar a los humanos a sentir diferentes sonidos ". En los mamíferos, las células ciliadas son las células sensoriales del oído", dijo McDermott. "Nuestros hallazgos sugieren que en los mamíferos, incluyendohumanos, puede haber diferencias moleculares entre las células ciliadas que nos permiten escuchar la maravillosa variedad de sonidos que disfrutamos "
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Materiales proporcionado por Universidad Case Western Reserve . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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