Naakte molratten kunnen slecht horen doordat ze abnormale buitenste haarcellen hebben die geen geluid versterken. De dieren zijn misschien te gebruiken om menselijke doofheid te modelleren en zo behandelingen te helpen ontwikkelen.
‘Naakte molratten zijn fascinerende dieren’, zegt Sonja van Tuinen-Pyott, onderzoeksleider van het Pyott-lab van de Rijksuniversiteit Groningen. Niet alleen leiden ze hun volledige leven ondergronds, ook zijn ze blind, horen ze slecht en maken ze luide, doordringende geluiden.
Van Tuinen-Pyott en collega’s richtten zich bij hun onderzoek, gepubliceerd in Current Biology, op naakte molratten (Heterocephalus flaber) en Damaralandmolratten (Fukomys damarensis). Het doel was om vast te stellen wat ervoor zorgt dat deze dieren zo slecht horen en hoe die eigenschap kan zijn geëvolueerd.
‘De mooiste dingen ontdek je door er niet specifiek naar te zoeken’
Medisch bioloog Yvette van Kooyk wil het immuunsysteem leren kankercellen aan te vallen door hun suikerjas-vermomming weg te knippen.
Geen versterking
Het team mat eerst de neurale respons van de molratten op verschillende tonen. Zo bevestigden de onderzoekers dat de dieren moeite hebben met het horen van stille geluiden. Ook kunnen ze alleen geluiden horen met frequenties tussen 0,5 en 4 kilohertz. Ter vergelijking: mensen kunnen geluiden horen tussen 0,02 en 20 kilohertz.
Vervolgens namen de onderzoekers het geluid op dat wordt doorgegeven door het slakkenhuis, een onderdeel van het binnenoor. Normaal gesproken zou uit zo’n meting blijken dat het oor geluidsinformatie versterkt. Bij beide soorten molrat blijkt die versterking echter niet plaats te vinden.
Abnormale bundels
Het team gebruikte toen een scanning-tunneling-microscoop om de buitenste haarcellen in de oren van de molratten beter te bekijken. De haarcelbundels in een bepaald deel van het oor bleken af te wijken van die van andere knaagdieren, zoals muizen.
Met behulp van een genetisch bibliotheek wisten de onderzoekers de eiwitten die te maken hadden met de abnormale haarcelbundels te linken aan menselijke doofheid. ‘Met deze database konden we kleine veranderingen identificeren in eiwitten die essentieel zijn voor het gehoor van zowel mensen als molratten’, zegt Pyott. ‘Die veranderingen leiden tot gehoorverlies en doofheid.’
Geëvolueerd slecht gehoor
Een statische analyse van de evolutionaire geschiedenis van de genmutaties die deze abnormale haarcelbundels tot gevolg hebben, suggereert dat de mutaties niet willekeurig waren. In plaats daarvan zou er sprake zijn van positieve selectie. Dat impliceert dat naakte molratten geëvolueerd zijn om slecht te horen.
We weten nog niet waarom dat het geval zou zijn. Eén mogelijkheid is dat de dieren een deel van hun gehoor zijn kwijtgeraakt doordat ze dit zintuig simpelweg niet nodig hebben ondergronds. Een ander idee is dat er ondergronds veel echo’s te horen zijn. De molratten zouden dan een slecht gehoor geëvolueerd hebben om overprikkeling door geluiden te voorkomen.
Gehoorverlies bij mensen
‘Deze studie laat zien dat deze dieren natuurlijke modellen vormen voor bepaalde soorten doofheid bij mensen’, zegt neurowetenschapper Matthew Mason van de Universiteit van Cambridge in Engeland. ‘Toekomstige studies van het gehoor van molratten en hun familieleden kunnen ons meer vertellen over de oorzaken van gehoorverlies bij mensen.’