Modelos animais como ferramenta para análise do perfil de expressão de genes associados à surdez

Abstract

A perda auditiva é o déficit sensorial mais comum em humanos, afetando cerca de 466 milhões em todo o mundo. O grande número de genes envolvidos na perda auditiva reflete a complexidade dos mecanismos moleculares subjacentes. Portanto, a identificação e caracterização desses genes em modelos animais aperfeiçoam o conhecimento da fisiologia auditiva. Entre os loci cuja validação funcional dos genes candidatos à perda auditiva está em andamento há o locus DFNA58 (2p12-21) mapeado por nossa equipe em uma grande família brasileira com 12 indivíduos afetados por perda auditiva neurossensorial autossômica dominante pós-lingual e progressiva. Uma duplicação genômica de ~ 200 Kb, incluindo três genes codificadores de proteínas (PLEK, CNRIP1 e exon 1 do PPP3R1) foi recentemente mapeada na região cromossômica candidata (2p14) segregando com a perda auditiva. Este estudo teve como objetivo determinar se esses genes candidatos codificadores de proteínas desempenham um papel na audição por meio da caracterização de sua expressão ortóloga na orelha interna do zebrafish (Cnrip1a, Cnrip1b, Ppp3r1a, Ppp3r1b e Plek). A hibridização in situ mostrou expressão dos genes Cnrip1a, Cnrip1b e Ppp3r1a no cérebro em 5 dpf e 30 dpf e expressão do gene Plek a 5 dpf. A expressão de Ppp3r1a, Cnrip1b e Plek foi observada na vesícula ótica a 5 dpf, e a expressão de Ppp3r1a e Cnrip1a foi detectada na orelha interna a 30 dpf. Os dados de RT-qPCR confirmaram uma expressão mediana dos genes ortólogos na orelha interna, exceto para Cnrip1b com baixa expressão, e Cnrip1a apresentou expressão mais significativa no utrículo+lagena do que os outros genes e tecidos. Além disso, Cnrip1a se destacou na reanálise dos dados do transcriptoma por meio de sua expressão diferencial significativamente maior nas células ciliadas da orelha interna do zebrafish do que nas células vizinhas. No entanto, os dados do transcriptoma de camundongos mostraram que a expressão de Cnrip1 era diferencialmente maior nos neurônios do gânglio espiral do que em outras células cocleares. Resumindo, uma ordem de relevância foi atribuída em relação à participação desses genes na audição do zebrafish: Cnrip1a, Ppp3r1a, Ppp3r1b, Plek e Cnrip1b. Notavelmente, Cnrip1a parecia mais relacionado ao neuroepitélio sensorial. Portanto, deve ter uma função essencial nessas estruturas. A imunofluorescência confirmou a expressão do Cnrip1 e Ppp3r1 na inervação sensorial periférica, vesícula ótica, olhos e neuromastos do zebrafish. Em conclusão, nossos resultados destacam o Cnrip1 como o melhor candidato a ter papel relevante na fisiologia auditiva e sua importância na audição parece ter permanecido conservada, embora deva ter mudado ao longo da evolução em relação aos tipos de células.