Alterazioni ultrastrutturali a livello delle OHC IHC nel Corti di Mus musculus mutanti in Hoxb2 e Hoxa2

Il pathway uditivo centrale consiste di nuclei sensoriali che trasmettono l’informazione acustica ascendente e motoneuroni efferenti che modulano risposte afferenti primarie. In studi precedenti abbiamo mostrato che una piccola regione del tronco cerebrale, il rombomero 4 (r4), e due membri della famiglia del gene Hox, Hoxb1 e Hoxb2, sono direttamente implicati nello sviluppo del circuito che consente la percezione e l’amplificazione del suono. Inoltre abbiamo visto che Hoxa2, espresso a bassi livelli in r4 e ad alti livelli in r3, è coinvolto nella migrazione cellulare e nella connettività assonale durante lo sviluppo del romboencefalo. Per comprendere il ruolo dei geni Hoxb2 e Hoxa2 nella formazione dei neuroni efferenti olivo-cocleari laterali e mediali abbiamo effettuato indagini al SEM e al TEM su coclee di Mus musculus Hoxb2ΔKO e Hoxb2-/- Hoxa2+/- analizzando per i due gruppi sia campioni che presentavano soglie uditive fisiologiche che alterate. Le indagini al SEM di entrambi i mutanti hanno mostrato solo a livello apicale, dove sono normalmente percepiti i suoni a bassa frequenza, una notevole disorganizzazione delle ciglia delle OHC accompagnata da perdita cellulare, mentre a livello delle IHC non sono state osservate anomalie significative. Dal TEM emerge che nei topi Hoxb2ΔKO alcuni neuroni MOC sono in grado di innervare le OHC. I campioni Hoxb2-/- Hoxa2+/- con soglia 100dB, mostrano, invece, la completa assenza delle MOC. Le osservazioni di tutti i mutanti alle diverse soglie uditive analizzate hanno confermato a livello delle IHC la presenza delle LOC a contatto con le terminazioni nervose afferenti. Si può supporre che in topi mutanti Hoxb2ΔKO poichè l’inattivazione del gene avviene a partire da E10.5 l’assenza di Hoxb2 non permette l’espressione di Hoxb1 nelle successive fasi di sviluppo impedendo solo in un secondo momento il differenziamento delle strutture derivate da r4. Nei topi Hoxb2-/- Hoxa2+/, in cui la perdita di Hoxb2 è accompagnata da una riduzione dell’espressione di Hoxa2 in r4, molto probabilmente, altera il normale percorso assonale impedendo alle MOC di raggiungere correttamente le OHC. I risultati al TEM mostrano la presenza delle LOC a livello delle IHC facendo supporre che nel processo di formazione delle LOC intervenga un meccanismo di regolazione genica più ampio che coinvolge oltre a Hoxb2 e Hoxa2 anche altri geni la cui espressione va ad agire non solo su r4 ma anche su r3 ed r5.