Home BIOMEDICINA & SALUTE Connessioni fra osteoporosi, stress ossidativo e sordità: un'ipotesi biomedica vera?

Connessioni fra osteoporosi, stress ossidativo e sordità: un’ipotesi biomedica vera?

Secondo una dichiarazione dell’Organizzazione mondiale della sanità (OMS) nel 2019, circa il 50% dei giovani di età compresa tra 12 e 35 anni (1,1 miliardi di persone) rischia di soffrire di ipoacusia indotta dal rumore in futuro.

La perdita dell’udito è la terza condizione di salute cronica più comune negli Stati Uniti. Precedenti studi su persone con ipoacusia hanno scoperto una maggiore prevalenza di osteoporosi – una malattia in cui le ossa diventano deboli e fragili – e una bassa densità ossea (LBD). Ma la ricerca sul fatto che queste condizioni possano influenzare il rischio di perdita dell’udito nel tempo è scarsa. Non è inoltre noto se la perdita dell’udito possa essere evitata assumendo i bifosfonati, i farmaci principali utilizzato per prevenire le fratture nelle persone con ridotta densità ossea. Nell’ambito del Conservation of Hearing Study (CHEARS), i ricercatori del Brigham and Women’s Hospital hanno analizzato i dati di quasi 144.000 donne che sono state seguite per un massimo di 34 anni. Hanno scoperto che il rischio di una successiva perdita dell’udito moderata o peggiore era fino al 40% più alto nei partecipanti allo studio con osteoporosi o LBD. Lo studio, pubblicato sul Journal of the American Geriatric Society, ha anche scoperto che i bifosfonati non alterano il rischio di perdita dell’udito. La perdita dell’udito ad esordio negli adulti è tipicamente irreversibile; Pertanto, CHEARS si concentra sull’identificazione di fattori di rischio potenzialmente modificabili che possono contribuire alla perdita dell’udito.

Per la loro analisi, i ricercatori hanno utilizzato i dati del decennale Nurses ‘Health Study (NHS) e NHS II, due grandi coorti prospettiche in corso di infermiere registrate femminili, stabilite rispettivamente nel 1976 e nel 1989. I ricercatori hanno esaminato la perdita dell’udito di gravità moderata o peggiore, come auto-riferito dai partecipanti su questionari completati ogni due anni. Inoltre, hanno utilizzato il braccio di valutazione audiometrica CHEARS per incorporare i dati sulle soglie audiometriche dei partecipanti (una misura della sensibilità uditiva basata sul volume del suono). In entrambe le coorti NHS e NHS II, i ricercatori hanno scoperto che il rischio di perdita dell’udito era più alto nelle donne con osteoporosi o LBD e che l’assunzione di bifosfonati non ha moderato il rischio elevato. Sono necessarie ulteriori ricerche per capire se il tipo, la dose o la tempistica dell’uso di bifosfonati potrebbero influenzarne l’impatto. I ricercatori hanno scoperto che una storia di frattura vertebrale era associata a un rischio fino al 40% in più di perdita dell’udito, ma lo stesso non valeva per le fratture dell’anca, le due fratture più comuni legate all’osteoporosi.

I meccanismi alla base con cui l’osteoporosi e la LBD possono contribuire alla perdita dell’udito correlata all’invecchiamento rimangono poco chiari. Ma i ricercatori suggeriscono che il rimodellamento osseo anormale e i cambiamenti nei percorsi coinvolti nel mantenimento dell’omeostasi ossea, possono influenzare l’integrità dell’osso che protegge i nervi e le strutture coinvolte nell’udito, o alterare il metabolismo dei fluidi e degli ioni nella coclea, la struttura principale coinvolta nell’udito. I vantaggi dell’utilizzo dei dati di queste coorti ben caratterizzate includono l’ampia popolazione di studio, un’ampia gamma di informazioni dettagliate, tassi di follow-up impressionanti e informazioni affidabili sui risultati relativi alla salute, poiché i partecipanti sono operatori sanitari addestrati. Tuttavia, i ricercatori notano che il loro studio è limitato nella sua generalizzabilità, poiché i partecipanti sono prevalentemente bianchi, con risultati scolastici e status socio-economici simili. Curhan sottolinea che ulteriori studi che esaminano queste associazioni negli uomini e nelle donne non bianche sarebbero informativi. Inoltre, i ricercatori intendono esaminare in futuro se l’assunzione di calcio e vitamina D è associata alla perdita dell’udito, poiché è stato dimostrato che aiutano a prevenire l’osteoporosi.

In precedenza, i ricercatori hanno scoperto che seguire una dieta sana, rimanere fisicamente attivi, non fumare e mantenere un peso sano aiuta a ridurre il rischio di perdita dell’udito. Sharon Curhan, MD, Study Leader, Channing Division of Network Medicine, Brigham and Women’s Hospital, ha concluso: “L’osteoporosi e la bassa densità ossea possono contribuire in modo importante alla perdita dell’udito correlata all’invecchiamento. Costruire una dieta sana per tutta la vita e abitudini di vita potrebbe fornire importanti vantaggi per la protezione della salute delle ossa e dell’udito in futuro. I diversi risultati tra questi siti scheletrici possono riflettere differenze nella composizione e nel metabolismo delle ossa nella colonna vertebrale e nell’anca. Questi risultati potrebbero fornire nuove informazioni sui cambiamenti nell’osso che circonda l’orecchio medio e interno che possono contribuire alla perdita dell’udito”. Ma ci sono altre informazioni su fattori di rischio che possono contribuire alla perdita di udito?  La teoria classica della senescenza afferma che la costante produzione di radicali liberi ossidanti (ROS) è la base del normale invecchiamento cellulare. Se la produzione dei ROS accelera, lo stesso fa l’invecchiamento cellulare. E’ noto da decenni che l’esagerata produzione di ROS è iniziante o sottostante a quasi tutte le malattie croniche conosciute e più diffuse. E lo stress ossidativo potrebbe contribuire anche alla perdita di udito durante l’età.

Il professor Ueyama Takehiko (Biosignal Research Center, Kobe University) e il gruppo di ricerca sull’orecchio interno (Kyoto Prefectural University of Medicine) hanno identificato i tipi di cellule nella coclea dell’orecchio interno responsabili della produzione di superossido (cellule che esprimono Nox3). Hanno ottenuto questo risultato utilizzando topi geneticamente modificati che hanno sviluppato. I ricercatori hanno scoperto che queste cellule produttrici di superossido aumentano di numero in risposta all’invecchiamento, ai danni causati dal rumore e ai farmaci ototossici, causando così la perdita dell’udito legata all’età, indotta dal rumore e indotta da farmaci. Inoltre, sono stati in grado di sopprimere l’insorgenza di questi tre tipi di perdita dell’udito acquisita nei topi geneticamente modificati senza espressione di Nox3 (knockout di Nox3).  È noto che la NADPH ossidasi 3 (Nox3) è espressa solo nell’orecchio interno; tuttavia, non era noto quali cellule fossero coinvolte in questo, né quando o come fosse espresso Nox3. In una prima mondiale, questo gruppo di ricerca ha rivelato le cellule dell’orecchio interno responsabili dell’espressione di Nox3 e la sua modalità di espressione utilizzando i topi geneticamente modificati che hanno sviluppato.

È stato scoperto che le cellule che esprimono Nox3 aumentano gradualmente con l’età e improvvisamente in risposta ai danni causati dal rumore e ai farmaci ototossici. I ricercatori sono stati in grado di controllare l’insorgenza della perdita dell’udito correlata all’età, indotta dal rumore e indotta da farmaci nei topi knockout Nox3, in cui Nox3 non può essere espresso. In particolare, sono stati in grado di sopprimere in modo significativo l’insorgenza di ipoacusia legata all’età e indotta da farmaci. Il superossido, una specie ROS prodotto dalle NADPH ossidasi (Noxs) contribuisce allo sviluppo di diversi tipi di ipoacusia neurosensoriale. Tra i sette tipi di Nox trovati negli esseri umani, è stato riportato che Nox3 è espressamente espresso nell’orecchio interno. Tuttavia, i tipi di cellule nella coclea dell’orecchio interno che esprimono Nox3 non erano noti e non si capiva quando né come fosse espresso Nox3. Anche il meccanismo con cui provoca la perdita dell’udito non era chiaro. Utilizzando topi ingegnerizzati, sono stati in grado di identificare le cellule che esprimono Nox3 nella coclea dell’orecchio interno (che è responsabile dell’udito), in altre parole le cellule responsabili della produzione di superossido.

Inoltre, hanno anche rivelato che Nox3 svolge un ruolo importante nell’insorgenza di tutti i seguenti principali tipi di ipoacusia acquisita: legata all’età, indotta dal rumore e indotta da farmaci. Infine, i ricercatori hanno scoperto che gli aumenti indotti da cisplatino nelle cellule che esprimono Nox3, e la successiva insorgenza di perdita dell’udito indotta da farmaci, erano più deboli nei topi più anziani. Questo risultato corrisponde ai dati clinici che dimostrano che la perdita dell’udito indotta dal cisplatino è più frequente nei bambini di età inferiore ai 15 anni. Il cisplatino è un farmaco antitumorale comunemente usato per trattare molti tumori, anche nei bambini. Questa ricerca ha identificato le cellule nella coclea dell’orecchio interno che esprimono Nox3 (in altre parole, l’origine del superossido nella coclea) e ha scoperto che l’espressione indotta di Nox3 causa l’apoptosi (perdita / morte) delle cellule ciliate esterne con conseguente perdita dell’udito (invecchiamento, rumore e farmaci). Di conseguenza, i ricercatori hanno rivelato che l’inibizione dell’espressione o della funzione di Nox3 potrebbe fornire un approccio promettente per prevenire l’insorgenza della perdita dell’udito acquisita. I risultati di questo studio, perciò, rappresentano una svolta nello sviluppo di farmaci per il trattamento della perdita dell’udito, e saranno di grande beneficio per la società.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Curhan SG et al. J Amer Geriatr Soc 2021 May 24.

Mohri H et al. J Neurosci 2021 Apr 13:JN-RM-2672-20.

Morioka S et al. PLoS Genet. 2020 May; 16(5):e1008826.

Gupta S et al. Ear Hear. 2019 Jul/Aug; 40(4):981-989.

Morioka S et al. .J Neurochem. 2018; 146(4):459-473. 

Dott. Gianfrancesco Cormaci
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry residency in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Guardia medica presso strutture private dal 2010 - Detentore di due brevetti sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of patents concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica e salute sui siti web salutesicilia.com, medicomunicare.it e in lingua inglese sul sito www.medicomunicare.com

ARTICOLI PIU' LETTI