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 para su percepción. El gen compartido permite al pez cebra detectar la dirección del flujo del agua, y también ayuda a las células del interior del oído humano a percibir 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 humanos. Además del interior de sus oídos, El pez cebra tiene células ciliadas a lo largo de todo su cuerpo para sentir el flujo de agua. Las células ciliadas en la superficie de los cuerpos del pez cebra se enfrentan en diferentes direcciones para sentir que el agua se mueve a su alrededor. Pero, El nuevo estudio encontró que las células ciliadas que se encuentran en 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 la parte delantera del pez depende más del gen tmc2b del pez cebra que del flujo de agua desde la parte posterior del pez, "dijo Brian McDermott Jr, Doctor, profesor asociado de otorrinolaringología en la Facultad de Medicina de la Universidad Case Western Reserve y en el Centro Médico de los Hospitales Universitarios de Cleveland. "El agua que fluye desde la parte delantera del pez acompaña a nadar hacia adelante, por lo tanto, es rutina. Pero el agua proveniente de la parte trasera podría significar un depredador en su persecución. Por lo tanto, el pez cebra utiliza diferentes mecanismos moleculares para distinguir la dirección del flujo de agua ".
McDermott y Ruben Stepanyan, Doctor, El profesor asistente de otorrinolaringología de 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 sonoras mecánicas, o en este caso, olas de agua, y convertirlos en señales cerebrales. El equipo de McDermott descubrió que las células ciliadas de la piel del pez cebra utilizan diferentes genes de mecanotransducción, como tmc2b, según su orientación. "No todas las células ciliadas son iguales. Son diferentes según la dirección en la que miran, y eso es clave para detectar la dirección del flujo de agua, "Dijo McDermott. El estudio identifica tmc2b como fundamental 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 del pez cebra que es análogo a un gen humano que causa la sordera, y aquí mostramos que el defecto está en proceso de mecanotransducción ".
Los investigadores utilizaron sus hallazgos para crear un "mapa mecanosensorial" de las células ciliadas del pez cebra. El mapa muestra cómo la ubicación y la orientación de una célula pilosa se relacionan con su capacidad para detectar el movimiento del agua. También muestra cómo las diferentes células ciliadas requieren, o puede funcionar de forma independiente, del gen de la sordera tmc2b. El mapa podría informar estudios futuros relacionados con la mecanotransducción de las 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 los peces que en las del oído de los mamíferos ".
Las diferencias en las células ciliadas ayudan a los peces a percibir los patrones de flujo del agua y también pueden ayudar a los humanos a percibir diferentes sonidos. "En los mamíferos, las células ciliadas son las células sensoriales del oído, "Dijo McDermott." Nuestros hallazgos sugieren que en los mamíferos, incluidos los humanos, puede haber diferencias moleculares entre las células ciliadas que nos permiten escuchar la maravillosa gama de sonidos que disfrutamos ".
