El sistema vestibular es responsable del sentido del equilibrio en el oído interno. El uso prolongado de sustancias tóxicas, como ciertos antibióticos o fármacos anticancerígenos, puede dañar las células ciliadas que forman parte de este sistema, lo que provoca alteraciones en el equilibrio y otras habilidades motoras.
Por la Universidad de Barcelona
Un equipo de la Universidad de Barcelona y el Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) ha identificado los mecanismos genéticos implicados en la degradación del sistema vestibular causada por compuestos ototóxicos que afectan al vestíbulo. Los resultados podrían contribuir a mejorar el diagnóstico de la ototoxicidad vestibular crónica y otras patologías relacionadas con las células ciliadas del sistema vestibular.
El estudio, publicado en la revista Journal of Biomedical Science , está dirigido por Jordi Llorens, profesor de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud de la UB e investigador del Instituto de Neurociencias (UBneuro) e IDIBELL. Investigadores del Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG) también participaron en el estudio.
Las principales causas de la ototoxicidad vestibular crónica son los antibióticos de la familia de los aminoglucósidos, como la estreptomicina —antibiótico de elección en caso de recaídas de tuberculosis— o los fármacos anticancerígenos , como el cisplatino. El uso continuado de estos fármacos inicia un proceso de degeneración que provoca que «las células ciliadas se desprendan de las neuronas, comiencen a deformarse y terminen siendo expulsadas de su lugar en el tejido sensorial», explica Llorens.
Este es un problema grave porque las células ciliadas del sistema vestibular no se regeneran. «Solo tenemos las que tenemos al nacer. Si las perdemos, también perdemos el equilibrio, con consecuencias muy diversas: desde no poder montar en bicicleta hasta sufrir visión borrosa al moverse, caídas, dificultades de orientación, mareos o vértigo», explica el profesor de la UB.
Utilizando el análisis RNA-seq, es decir, un estudio de la expresión global de genes que revela qué genes se activan o desactivan en los tejidos del sistema vestibular, los investigadores descubrieron que, en las etapas iniciales de la degeneración, las células ciliadas cambian la expresión de sus genes para adaptarse al daño progresivo causado por los fármacos ototóxicos.
«Se reduce la expresión de muchos genes que definen la identidad de la célula ciliada, es decir, aquellos que determinan su forma y su capacidad de responder al movimiento generando las señales que se envían al cerebro», explica Llorens.
Estos resultados, junto con el hecho de que el daño es reversible durante las primeras etapas del proceso de degeneración, indican que es esencial detectar el problema lo antes posible para detener la toxicidad y evitar daños irreversibles.
«Las células ciliadas se desconectan de las neuronas y dejan de enviar información al cerebro, pero si se interrumpe la toxicidad, las conexiones pueden repararse y la función se restablece. Esto aumenta las posibilidades de evitar una pérdida permanente de la función», subraya el investigador.
Un posible biomarcador
Este estudio también puede contribuir a los avances en el diagnóstico y tratamiento de la patología, ya que, según los investigadores, los mecanismos genéticos que han identificado en respuesta al estrés causado por los fármacos ototóxicos permitirán, en el futuro, «medir este estrés y evaluar el efecto de posibles terapias, como el desarrollo de fármacos capaces de detener el proceso de eliminación de las células ciliadas o promover su reparación».
Además, el estudio ha identificado un nuevo gen, Vsig10l2, expresado por las células ciliadas, cuya expresión se reduce significativamente en todos los modelos analizados. «Este gen resulta de gran interés como posible marcador de ototoxicidad crónica en estudios preclínicos», afirma Llorens.
La misma respuesta a diferentes sustancias tóxicas
Uno de los elementos más destacables del estudio es que el análisis se ha llevado a cabo con cuatro modelos diferentes de ototoxicidad crónica, utilizando dos especies animales diferentes y dos toxinas diferentes, y posteriormente se han contrastado los resultados de todos los experimentos.
Este análisis exhaustivo les ha permitido determinar que el proceso de degradación se produce en respuesta a toxinas muy diferentes. «No se trata de una respuesta condicionada por una toxina en particular, sino de la respuesta básica de las células ciliadas, que siempre está presente, en respuesta a la ototoxicidad crónica de cualquier tipo», subraya el profesor de la UB.
Impacto en otras patologías
El estudio podría tener implicaciones para la comprensión de otras patologías, ya que los investigadores sugieren que la respuesta que han demostrado en la ototoxicidad crónica podría representar una respuesta general al estrés crónico de cualquier origen.
«Los resultados podrían ser relevantes para cualquier patología crónica con pérdida progresiva de células ciliadas vestibulares, incluida la pérdida de la función vestibular relacionada con la edad. También planteamos la hipótesis de que las células ciliadas auditivas podrían responder de manera similar, por lo que podrían ayudar a comprender la sordera», explica Llorens.
En este sentido, el equipo de investigación está estudiando la posible relevancia de la pérdida de la función vestibular en pacientes con schwannoma vestibular, un tumor del nervio audiovestibular que aparece espontáneamente o como consecuencia de una enfermedad minoritaria, la neurofibromatosis tipo 2.
«Gracias a este proyecto, hemos podido desarrollar un modelo de cultivo que nos permite estudiar estos efectos crónicos o cómo las células ciliadas se dañan progresivamente antes de morir», concluye.
Más información: Mireia Borrajo et al., Regulación negativa temprana de genes específicos de las células ciliadas (CC) en el epitelio sensorial vestibular durante la ototoxicidad crónica, Journal of Biomedical Science (2025). DOI: 10.1186/s12929-025-01180-4
