Phonak
Icon đặt lịch khám
Đặt lịch khám
Icon gọi hotline
Gọi Hotline: 0902 367 071

Góc thông tin

CÁC NHÀ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CƠ CHẾ PROTEIN TAI TRONG ĐỂ CHUYỂN ĐỔI SÓNG ÂM THANH

CÁC NHÀ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CƠ CHẾ PROTEIN TAI TRONG ĐỂ CHUYỂN ĐỔI SÓNG ÂM THANH

Các tế bào tai trong được sắp xếp để truyền âm thanh đến não, nhưng chỉ cần những khiếm khuyết nhỏ trong những kiểu sắp xếp này có thể dẫn đến điếc. Hơn 100 đột biến protein liên quan đến hệ thống phức tạp này có liên quan đến mất thính lực. Tobias Bartsch, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ kết hợp với phòng thí nghiệm A. J. Hudspeth, và các đồng nghiệp tại Đại học tổng hợp  Rockefeller  (Rockefeller University) tiết lộ cách một trong những protein này hoạt động như một dây phân tử giúp chuyển đổi sóng âm thành tín hiệu điện mà não có thể nhận ra. Họ đã trình bày nghiên cứu của mình tại Hội nghị thường niên của Hiệp hội sinh lý học lần thứ 63 (63rd Biophysical Society Annual Meeting), được tổ chức từ ngày 2 - 6/3 tại Baltimore,  Hiệp hội  khoa học vật lý quốc tế  đã công bố trên trang web của mình.

Các tế bào tai trong được sắp xếp để truyền âm thanh đến não, nhưng chỉ cần những khiếm khuyết nhỏ trong những kiểu này có thể dẫn đến điếc. Hơn 100 đột biến protein liên quan đến hệ thống phức tạp này có liên quan đến mất thính lực. Tobias Bartsch, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại phòng thí nghiệm A. J. Hudspeth, và các đồng nghiệp tại Đại học Rockefeller tiết lộ cách một trong những protein này hoạt động như một dây phân tử giúp chuyển đổi sóng âm thành tín hiệu điện mà não có thể nhận ra. Họ đã trình bày nghiên cứu của mình tại Hội nghị thường niên của Hiệp hội sinh lý học lần thứ 63, được tổ chức từ ngày 2 đến 6 tháng 3 tại Baltimore, xã hội khoa học vật lý quốc tế công bố trên trang web của mình.

Sâu bên trong khoang chứa đầy chất lỏng của tai chúng ta là các tế bào chuyên biệt, mỗi tế bào có một búi lông trên đầu được sắp xếp theo mô hình giống như cầu thang. Ở đầu của mỗi lông riêng lẻ có các đầu nối liên kết giữa đầu một lông đến bên lông cao hơn bên cạnh. Khi một sóng âm thanh làm chuyển  động chất lỏng bên trong tai, các búi lông bị uốn cong làm   sự căng trong các liên kết này thay đổi, dẫn đến  các kênh ion mở ra, từ đó tín hiệu  bắt đầu truyền lên não. Công việc mới của Bartsch và đồng nghiệp là tiết lộ danh tính và cơ chế của một dây tinh chỉnh mà họ tin là chịu trách nhiệm chuyển đổi độ lệch của tế bào tóc thành một lực có khả năng mở các kênh ion.

hinh-te-bao-long

Hình ảnh quét kính hiển vi điện tử  các búi lông của các tế bào lông trong và ngoài từ ốc tai chuột. Các sợi màu trắng là các sợi lông riêng lẻ của các búi, được kết nối bằng các liên kết đầu. Ảnh  của Tobias Bartsch.

Bartsch giải thích: Những nỗ lực trước đây để xác định protein chịu trách nhiệm kéo dài các kênh ion đã bỏ qua thực tế là protein này sống trong một chất lỏng ướt ấm và ẩm: nội dịch (endolymph). Nhiệt độ và môi trường nước có thể ảnh hưởng đến các thuộc tính protein.

Họ quyết định xem xét protocadherin-15, một protein liên kết đầu có liên quan đến việc mở kênh ion, mà trước đây được coi là “quá cứng”  đối với công việc hoạt động như một dây phân tử.

Bartsch nói: Nếu một dây phân tử quá mềm, nó sẽ không tạo ra đủ lực để mở các kênh ion và  đưa tín hiệu đến não, nhưng nếu dây phân tử  quá cứng, các kích thích nhỏ và lớn đều tạo ra lực đủ lớn để mở tất cả các kênh, điều đó có nghĩa là bạn không thể phân biệt được các biên độ âm thanh nhỏ và lớn. Bạn cần một dây phân tử mềm hợp lý để có được những thay đổi dần dần trong các kênh ion để diễn giải một dãy tiếng ồn”.

Họ đã xây dựng một hệ thống để đo đáp ứng của protocadherin-15 đối với các lực nhỏ bé, giống như những gì sẽ trải qua bên trong tai, trong một khoang ấm và ẩm ướt. Họ phát hiện ra rằng các điều kiện bắt chước tai trong đã tạo ra các uốn cong nhiệt của protocadherin-15.

Bartsch nói: Thời điểm có những uốn cong do nhiệt, protocadherin-15 trở thành một dây phân tử mềm với độ căng thấp và khi chúng tôi tăng độ căng, nó trở nên cứng hơn và chống lại lực đó.

Những thay đổi đó có thể cho phép nó nhạy cảm với phạm vi âm lượng mà chúng ta có thể nghe thấy. Thú vị thay, ở mức căng cực lớn protocadherin-15 bị tách ra từng phần, điều này có thể  bảo vệ cấu trúc của các tế bào lông đối với  âm thanh lớn.

Nguồn : Biophysical Society

http://www.hearingreview.com/2019/03/researchers-identify-inner-ear-protein-mechanism-sound-wave-conversion

Người dịch : Thầy thuốc ưu tú

Bác sĩ chuyên khoa II Nguyễn Thị Bích Thủy