Sluch patrí ka najdôležitejším zmyslovým orgánom človeka spolu so zrakom či hmatom. No len málokto si vie predstaviť, že by nepočul. Možno sa vám už stálo, že ste na krátku chvíľu zvuky počuli stlmene alebo takmer vôbec. Môže sa to stať, keď počúvame hlasné zvuky, ktoré na krátko znefunkčnia riadne fungovanie schopnosti počuť. Čo sa ale za týmto mechanizmom schováva, bolo doposiaľ neznáme. Výskumníci z Linköping University objavili mechanizmus, ktorý pomáha vysvetliť, čo sa deje vo vnútri nášho ucha.
„Väčšina ľudí zažila, že po počúvaní hlasných zvukov sa ich sluch oslabí a ucho sa cíti znecitlivené. Po nejakom čase sa sluch vráti do normálu. Zistili sme, že drobná štruktúra v uchu nazývaná tectorial membrane hrá v tomto procese dôležitú úlohu tým, že slúži ako sklad pre vápenaté ióny. Tieto vápenaté ióny prispievajú k regulácii funkcie senzorických buniek,“ hovorí Anders Fridberger z Kliniky klinickej a experimentálnej medicíny, ktorý viedol túto štúdiu, ktorá je publikovaná v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS.
Vápenaté ióny, ktoré sú vápenaté atómy s kladným nábojom, zohrávajú kľúčovú úlohu v procesoch, ktoré umožňujú počuť. Prevod zvukových vĺn na nervové impulzy prebieha vo vnútornom uchu, známom aj ako slimák, ktorý sa podobá špirálovitej ulite, ktorú majú niektoré slimáky. Slimák obsahuje mnoho senzorických buniek, ktoré detegujú zvuky a generujú signály, ktoré sa prenášajú do mozgu.
Tento proces zohráva kľúčovú úlohu
Predchádzajúce výskumy ukázali, že tekutina, ktorá obklopuje senzorické bunky v slimáku, má nízku koncentráciu vápenatých iónov. Vznikali však okolo toho otázky, pretože senzorické bunky umiestnené vo fluidum s prirodzenou hladinou vápnika už nepracovali normálne. Vedci z Linköping University skúmali koncentráciu vápenatých iónov v vnútornom uchu morčiat, ktoré je veľmi podobné ľudskému uchu. Fluorescenčným označovaním vápenatých iónov výskumníci zistili, že membrána, ktorá sa nachádza nad senzorickými bunkami, tectorial membrane, má oveľa vyššiu koncentráciu vápenatých iónov ako okolitá tekutina. Táto membrána sa zdá, že funguje ako sklad, takže zmyslové bunky sú obklopené vyššími hladinami iónov vápnika, ako sa predtým predpokladalo.
Keď vedci pridali látku, ktorá viaže na seba vápenaté ióny, senzorické bunky obklopené tekutinou s väčšou koncentráciou vápenatých iónov prestali riadne fungovať. V ďalšom kroku vystavili vnútorné ucho hlukovým úrovniam, ktoré zodpovedajú tým, čo zažívame na rockových koncertoch, čo malo rovnaký účinok.
„Keď vystavujeme izolované vnútorné ucho v laboratóriu hlučným zvukom, hladina vápnika v tectorial membrane klesá a senzorické bunky prestávajú fungovať. Po nejakom čase sa ale hladina vápenatých iónov vráti na svoju pôvodnú úroveň a senzorické bunky začnú znovu pracovať,“ hovorí Anders Fridberger.
Doteraz vedci predpokladali, že táto drobná membrána má hlavne mechanickú funkciu, ale objav výskumníkov z Linköping University naznačuje, že tectorial membrane by mohla zohrávať dôležitú úlohu pri regulácii sluchu skladovaním vápnika.
„Vedeli sme, že tectorial membrane je nevyhnutná pre sluch a musí byť neporušená a správne umiestnená, ale bolo nejasné, prečo poškodenie tejto membrány prispieva k oslabenému sluchu,“ hovorí Pierre Hakizimana, jeden z výskumníkov, ktorí sa podieľali na tejto štúdii.
Výskumná skupina teraz plánuje preskúmať, či rovnaký mechanizmus je dôležitý pri poruchách sluchu spojených s vekom.
Okrem Andersa Fridbergera sa za štúdiou skrývajú aj výskumníci Clark Elliott Strimbu, ktorý momentálne pracuje na Columbia University Medical Center v New Yorku, a Sonal Prasad na Linköping University.
