Stem-cell therapy for hearing loss: are we there yet? / Terapia com células-tronco para perda auditiva: já chegamos lá?

Abstract Introduction: Mammalian hair cells and auditory neurons do not show regenerative capacity. Hence, damage to these cell types is permanent and leads to hearing loss. However, there is no treatment that re-establishes auditory function. Regenerative therapies using stem cells represent a promising alternative. Objective: This article aims to review the current literature about the main types of stem cells with potential for application in cell therapy for sensorineural hearing loss, the most relevant experiments already performed in animals, as well as the advances that have been recently made in the field. Methods: Research included the databases PubMed/MEDLINE, Web of Science, Science Direct and SciELO, as well as gray literature. Search strategy included the following main terms: "stem cells", "hair cells" and "auditory neurons". Additionally, the main terms were combined with the following secondary terms: "mesenchymal", "iPS", "inner ear", "auditory". The research was conducted independently by three researchers. Results: Differentiation of stem cells into hair cells and auditory neurons has a high success rate, reaching up to 82% for the first and 100% for the latter. Remarkably, these differentiated cells are able to interact with hair cells and auditory neurons of cochlear explants through formation of new synapses. When transplanted into the cochlea of animals with hearing loss, auditory restoration has been documented to date only in deafferented animals. Conclusion: Advances have been more prominent in cases of auditory neuropathy, since partial improvement of auditory nerve conditions through cell-based therapy may increase the number of patients who can successfully receive cochlear implants.

Resumo Introdução: Nos mamíferos, as células ciliadas e os neurônios auditivos não apresentam capacidade regenerativa. Assim, os danos a esses tipos celulares são permanentes e levam à perda auditiva. Contudo, como não há tratamento que restabeleça a função auditiva, as terapias regenerativas utilizando células-tronco representam uma alternativa promissora. Objetivo: Este artigo tem como objetivo revisar a literatura atual sobre os principais tipos de células-tronco com potencial para aplicação em terapia celular para perda auditiva sensorioneural, os experimentos mais relevantes já realizados em animais, bem como os avanços obtidos recentemente nessa área. Método: As pesquisas incluíram as bases de dados PubMed/MEDLINE, Web of Science, Science Direct e SciELO, além da literatura cinza. A estratégia de busca incluiu os seguintes termos principais: "stem cells", "hair cells" e "auditory neurons". Além disso, os termos principais foram combinados com os seguintes termos secundários: "mesenchymal", "iPS", "inner ear" e "auditory". A pesquisa foi realizada de forma independente por três pesquisadores. Resultados: A diferenciação de células-tronco em células ciliadas e neurônios auditivos têm alta taxa de sucesso, chegando a 82% para o primeiro caso e 100% para o segundo. Notavelmente, essas células diferenciadas são capazes de interagir com células ciliadas e neurônios auditivos de explantes cocleares através da formação de novas sinapses. Quando transplantadas para a cóclea de animais com perda auditiva, a restauração da função auditiva foi observada, até o momento, apenas em animais com ablação do VIII nervo craniano. Conclusão: Os avanços têm sido mais proeminentes em casos de neuropatia auditiva. A melhora parcial das condições do nervo auditivo por meio de terapia baseada em células-tronco pode aumentar o número de pacientes candidatos a receber implantes cocleares com sucesso.

Perspectivas no tratamento da perda auditiva com células-tronco / Perspectivas in the treatment of hearing loss with stem cells

Dano e perda de células ciliadas na orelha externa é a causa mais frequente de perda auditiva, desde que a perda das células ciliadas de mamíferos é irreversível. O tratamento de perda auditiva consiste o uso de aparelhos de amplificação sonora ou implante cocleares, porém ambos...

Damage and loss of hair cells in the inner ear is the most frequent cause of hearing loss, since mammalian hair cells are not replenishid once lost. The treatment of hearing loss consists of hearing aids or cochlear implants, but both...

Organ of Corti culture for functional analysis of precursor, support and hair cells

Em mamíferos a perda das células ciliadas determina perda auditiva neurosensorial permanente, já que estas células encontram-se em diferenciação terminal e seus precursores não mais entram no ciclo celular...

Loss of hair cells in mammals causes permanent sensorineural hearing loss, as these cells are terminally-differentiated and their precursors do not reenter the cell cycle. The aims of this study were to establish primary cell cultures and subcultures of organ of Corti...

Aspectos moleculares do Sistema Sangüíneo ABO / Molecular aspects of ABO Blood Group System

O sistema ABO é o mais importante grupo sangüíneo na medicina transfusional. O gene ABO codifica as glicosiltransferases responsáveis pela transferência dos resíduos específicos de açúcar, GalNaca1-3 e Gala 1-3, ao substrato H e os convertem ao antígeno A ou B respectivamente. A estrutura do DNA dos três principais alelos do sistema ABO, AÕ, B e O foi primeiramente descrita em 1990. Os avanços da genética molecular permitiram o entendimento da base molecular dos genes ABO e o conhecimento do polimorfismo dos alelos comuns a esse locus. Essa revisão tem como objetivo o estudo dos alelos variantes desse sistema, assim como a compreensão das mutações, deleções ou rearranjo de genes responsáveis pela ocorrência de alguns dos subgrupos do sistema ABO. As técnicas mais comumente utilizadas para a genotipagem ABO também são avaliadas, bem como suas vantagens e limitações

The ABO blood group is the most important blood groupsystem in transfusion medicine. Antigens of the ABOsystem consist of A or B carbohydrate structure carriedon the substrateHantigen. The ABO gene is responsiblefor encoding for glycosyltransferases A or B that defineswhich specific carbohydrate is added to the end ofH substance oligosaccharide chains, GalNaca1-3 andGala 1-3, respectively. The DNA structure of the threemajor alleles of the human blood group ABO system,A1 and B, was first described in 1990. Advances ofmolecular genetics have allowed understanding of themolecular basis of the ABO blood group system andthe knowledge of the common alleles polymorphismsof this locus. This review article has the purpose ofdescribing the variants of these alleles and theunderlying mutations, deletions or rearrangement ofthe genes responsible for the occurrence of ABOsubgroups and O transferases inactivation. Finally,various methods available for ABO genotyping are alsoevaluated, as well as its advantages and limitations.

Resolvendo um caso de ABO discrepante através da genotipagem rápida por PCR-RFLP / Solving an ABO complex discrepancy by rapid genotyping using PCR-RFLP

O uso das reaçöes de hemaglutinaçäo para identificar discrepâncias ABO pode consumir um grande tempo e dificultar sua interpretaçäo. Com o conhecimento da base molecular dos antígenos do grupo sangüíneo ABO, o PCR-RFLP foi usado para elucidar um caso complexo de discrepância ABO. Materiais e Métodos: Um bebê do sexo feminino com sete meses de idade foi admitido no hospital com o diagnóstico de mielofibrose e anemia. Os testes pré-transfusionais usando o gel-teste demonstraram ser a paciente do grupo sangüíneo A, com teste de antiglobulina direto e pesquisa de anticorpos negativos. A paciente tinha um resultado prévio de tipagem AB. Nos testes de saliva foram detectados as substâncias A e B. Como testes imuno-hematológicos se mostraram inconclusivos, o PCR-RFLP foi feito usando amostras de sangue da paciente e da mäe. Após extraçäo do DNA genômico, dois fragmentos específicos do gene ABO (exon 6 e 7) foram ampliados usando os primers mo-46/mo-57 e mo-71/mo101 e digeridos com as enzimas Kpn I e Hpa II. Os produtos digeridos foram analisados por eletroforese em gel de agarose. Resultados: Após o PCR-RFLP na amostra do bebê, foram encontrados os fragmentos 309, 252, 223, 204, 150, 137 e 119 pb, confirmando o genótipo A2B, e na amostra da mäe foram encontrados os fragmentos 309, 252, 223, 150 e 137 pb, confirmando, também, o genótipo A2B. Conclusäo: Nos casos de discrepância ABO, a determinaçäo do grupo sangüíneo ABO pode ser feita pelo PCR-RFLP