INTRODUCCIÓN

Los acúfenos son la percepción de un sonido en ausencia de un estímulo sonoro externo. Afectan al 5-15% de la población adulta, aumentando su frecuencia al incrementarse la edad, y en el 1% ocasionan un problema importante por su impacto en la calidad de vida relacionada con la salud (1).

La fisiopatología de los acúfenos es compleja y todavía no es bien comprendida. La hipótesis más aceptada considera los acúfenos como la expresión perceptiva de una actividad neuronal anómala de la corteza auditiva desencadenada tras una desaferenciación auditiva en la que concurre una plasticidad neural inadaptada (2, 3, 4). Así, se ha observado como en la presbiacusia, la ototoxicidad por salicilatos y el trauma sonoro, todos ellos causas bien conocidas de acúfenos, aparecen una serie de alteraciones en la dinámica de los neurotransmisores de la vía auditiva que conducen a un desequilibrio entre la actividad excitadora del glutamato y la inhibidora del GABA con un resultado neto de sobreexcitación, la cual conduciría a una hiperactividad en la vía auditiva. Esta hipótesis se sustenta en la constatación de un aumento en la actividad neural espontánea en el núcleo coclear dorsal, el colículo inferior, el tálamo y la corteza auditiva, tanto primaria como secundaria. Del mismo modo, se ha observado un aumento de la actividad en ráfagas en el propio nervio auditivo, el núcleo coclear dorsal y el colículo inferior, así como de la sincronización neural en las fibras del nervio auditivo y en las neuronas del colículo inferior y de la corteza auditiva. Esta actividad sincrónica equivaldría a un patrón de coherencia temporal y precisamente ocurre en aquellas bandas de frecuencia correspondientes a la pérdida auditiva que hipotéticamente actúa como desencadenante de estas alteraciones. En modelos murinos de hipoacusia inducida por ruido, a nivel molecular esta hiperactividad estaría ocasionada por una disminución en la actividad del canal de potasio Kv7.2/3 en las células fusiformes del núcleo coclear dorsal, causada por un cambio de voltaje de Kv7 que aumenta su umbral de activación (5)

Por otro lado, también se ha apreciado como a estos cambios neurofisiológicos se asocian una serie de modificaciones en la plasticidad sináptica en la corteza auditiva, que conllevan una reorganización tonotópica cortical que se corresponde con una sobrerrepresentación de las frecuencias superiores adyacentes a aquellas afectadas por la falta de aferencias auditivas (6)

A todas estas alteraciones en la vía auditiva habría que sumar las derivadas de las proyecciones del núcleo dorsomedial del tálamo al núcleo lateral de la amígdala, que explicarían el papel esencial que desempeña el sistema límbico en la persistencia y cronificación de los acúfenos (7).

Aunque tradicionalmente los acúfenos se han considerado un síntoma otológico, es decir, del órgano receptor periférico, más bien son el resultado de alteraciones en diversas áreas del sistema nervioso central y no solo en la vía auditiva. Desde este punto de vista, los acúfenos se han asociado a diversas enfermedades, considerándose como resultado de factores medioambientales y con una escasa contribución genética. Así, existen múltiples factores que se asocian a la aparición de acúfenos, tales como la exposición al ruido, la hipoacusia neurosensorial de alta frecuencia, el estrés, los factores de riesgo vascular (hipertensión, diabetes, dislipemia), fármacos ototóxicos o alteraciones de la articulación temporo-mandibular, entre otros. Sin embargo, recientemente se ha empezado a revisar la contribución de los factores genéticos en la aparición de los acúfenos (8). Los escasos trabajos publicados apuntan hacia una probable herencia compleja, poligénica, con penetrancia incompleta, que determinaría una susceptibilidad o predisposición genética que interactuaría con factores ambientales muy diversos como los antes señalados.

GENÉTICA DE LOS ACÚFENOS

La primera conclusión que se puede extraer tras revisar los trabajos sobre genética de los acúfenos es que resulta imprescindible mejorar la caracterización clínica de los pacientes para definir mucho mejor el fenotipo. La razón es que existe una gran heterogeneidad clínica en los pacientes con acúfenos y parece muy necesario definir subtipos o endofenotipos antes de embarcarse en estudios multicéntricos a escala genómica (9). Efectivamente, los acúfenos pueden ser objetivos (somatonidos que pueden ser escuchados por un observador) o subjetivos, constantes o episódicos, unilaterales, bilaterales u holocraneales, pulsátiles o no, agudos, subagudos o crónicos, de inicio súbito o progresivo, similares a un ruido o un tono puro, de tonalidad grave, media o aguda, y de intensidad fija o variable, pudiendo asociarse a distintas comorbilidades y estar desencadenados por factores muy diversos.

Esta heterogeneidad fenotípica que se aprecia en los pacientes con acúfenos explicaría, al menos en parte, porque han fracasado los intentos por encontrar marcadores genéticos en los pacientes con acúfeno crónico (10-15). Precisamente, la dificultad para definir las características psicoacústicas de los acufenos, intensidad y frecuencia principalmente, permite comprender por qué los estudios de agregación familiar no han demostrado ninguna heredabilidad (16), y que no se haya podido establecer diferencias en la prevalencia de los acúfenos de acuerdo al origen étnico de la población (17-19).

Los acúfenos presentan variaciones entre los individuos de una población y estas variaciones resultan de la interacción entre múltiples factores genéticos y medioambientales. La heredabilidad se puede definir como la fracción del fenotipo que puede ser explicada por factores genéticos, que interaccionan de forma aditiva para generar un rasgo clínico. Para estudiar el posible papel de la herencia en los acúfenos de han empleado diferentes estrategias. Los primeros estudios utilizaron cuestionarios en familias de pacientes con acúfenos encontrando una probabilidad de sufrir acúfenos multiplicada por 1.7 cuando otro hermano está afecto (16). Sin embargo, la heredabilidad descendió al 0.11 en otro trabajo que también empleaba cuestionarios en familias (20).

Los estudios de asociación entre casos y controles en genes candidatos se utilizan para buscar asociaciones entre las variantes en genes candidatos y enfermedades complejas. Este tipo de estudio sólo permite identificar variantes ligadas a un gen concreto y requieren estudios a escala genómica previa para proponer genes candidatos. Por otra parte, la selección de variantes puede presentar un sesgo de selección, por la asociación entre el marcador genético en estudio y la variante genética de riesgo verdadera (desequilibrio de ligamiento), resultando difícil determinar cuál es la variante que confiere el riesgo para la fenotipo (21)

Hasta ahora se han realizado 9 estudios de casos-control con 18 genes candidatos (10-13, 22-26). (Tabla 1). En la mayoría de estos trabajos no se ha encontrado significación estadística al comparar la frecuencia de los alelos estudiados entre los casos con acúfenos y los controles sanos. Tampoco se ha identificado nuevas variantes ni variantes que se correlacionen con la intensidad de los acúfenos.

Tabla 1. Resumen de estudios de genes candidatos para acúfenos. Modificado de Vona 2017 (ref. 8).

Hoy día sabemos que muchas de las enfermedades con base genética no son debidas a una mutación en un gen concreto, sino que son poligénicas y están causadas por la combinación de muchas variantes en un gran número de genes.

La técnicas de secuenciación de nueva generación, en inglés NGS (Next-Generation Sequencing) y también conocida como high-throughput sequencing, han permitido pasar de los estudios de asociación de genes candidatos a los estudios de asociación de genoma completo o GWAS en inglés (Genome-wide association study) en los que se estudian miles de individuos para hallar  variantes de un solo nucleótido, o SNV en inglés (single-nucleotide variant), esto es, variaciones en la secuencia de ADN que afectan a una sola base. Los GWAS se han convertido en el método de elección para identificar los genes implicados en enfermedades complejas. Estos estudios se realizan habitualmente en varias fases. En la primera, empleando herramientas bioinformáticas se seleccionan los SNVs a genotipar a partir de bloques de SNVs que estén en desequilibrio de ligamiento. Después se analiza estadísticamente la asociación para determinar SNVs en los que un alelo esté estadísticamente sobrerrepresentado en los casos respecto a los controles sanos. Finalmente, en las regiones en las que se detectó asociación hay que genotipar más SNVs en esa zona concreta para delimitar mejor el área implicada. Los resultados obtenidos deben ser confirmados en cohortes distintas con un número similar de casos y controles. A pesar de que los GWAS suponen una ventaja enorme en cuanto a coste y tiempo frente a los estudios de asociación basados en genes candidatos también tienen sus limitaciones, pues el efecto encontrado es muy pequeño y explica una parte muy pequeña de la heredabilidad.

En este sentido, los estudios de asociación sólo detectan variantes genéticas comunes (frecuencia alélica superior a 5%), por lo que deben existir otras variantes más raras con mayor efecto sobre el fenotipo.
Recientemente, Gilles et al. (15) han realizado un primer estudio GWAS piloto utilizando una pequeña cohorte de 167 pacientes con acúfenos frente a 749 controles. Después del genotipado de 4×106 SNPs ninguno de ellos alcanzó significación, si bien se estimó que el porcentaje de variación explicado por todos los SNPs analizados era de un 3.2%. Esto puede ser debido al pequeño tamaño muestral. Sin embargo, se encontró significación en varias rutas metabólicas especialmente en las implicadas en la respuesta al estrés oxidativo, el estrés oxidativo del retículo endoplasmático y la señalización mediada por los receptores de serotonina. Esto es interesante pues se ha visto como el estrés oxidativo es mayor en pacientes con acúfenos y el estrés oxidativo del retículo endoplasmático se ha asociado con la hipoacusia a través de mecanismos de apoptosis. Igualmente, esto podría explicar el potencial efecto beneficioso de los antidepresivos en algunos pacientes con acúfenos.

Otro diseño de estudio en epidemiología genética para estudiar la heredabilidad es la comparación de cohortes de gemelos monocigóticos y dicigóticos para determinar la concordancia para el fenotipo. Bogo et al. (27) han calculado una heredabilidad media del 0.4 para los pacientes con acúfenos.

Un estudio utilizando el registro de gemelos suecos con una muestra mayor (N=70186) del Consorcio TINNET ha demostrado la importancia de la lateralidad en los pacientes con acufenos (28). Así, el 15% de los gemelos presentaban acúfenos y, mientras los pacientes con acufenos bilaterales presentan una susceptibilidad genética relevante en hombres (H2=0.68), esto no ocurre en los pacientes con acúfeno unilateral. Aunque el estudio no aporta los umbrales auditivos y está basado en cuestionarios completados por los individuos (29, 30, 31), los resultados demuestran el efecto de seleccionar un subgrupo de individuos para disminuir la heterogeneidad clínica e identificar la heredabilidad. Así, al estratificar los pacientes por género y lateralidad, se reduce el espectro fenotípico y se acumulan variantes genéticas asociadas a la enfermedad. Estos valores de H2=0.68 son próximos a los observados en el autismo o el trastorno por déficit de atención e hiperactividad, cuya contribución genética es bien conocida. A pesar de que se requieren nuevos estudios para determinar la contribución genética de la hipoacusia en estos valores de alta heredabilidad para los acúfenos bilaterales, estos hallazgos indican la existencia de formas específicas de acúfenos con una contribución genética significativa, por lo que los estudios genéticos futuros deberían realizarse en individuos con acufenos bilaterales.

Aunque estos resultados deberían ser replicados en otras cohortes de gemelos, los estudios para buscar genes causales de acúfenos deberían comenzar en familias con múltiples casos, que presenta un espectro fenotípico aún más reducido. Los acúfenos familiares son un trastorno poco frecuente, pero la selección de familias con varios individuos afectados para la secuenciación del exoma parece el siguiente paso para identificar variantes raras con elevada penetrancia en estas familias. Esta estrategia ha demostrado ser exitosa en la identificación de los genes DTNA, PRKCB, SEMA3D y DPT en la enfermedad de Meniere autosómica dominante (32, 33, 34).

CONCLUSIONES

La identificación de la elevada heredabilidad en los acúfenos bilaterales es el punto de partida para los estudios genéticos en pacientes con acúfenos. Estos trabajos han de contribuir a satisfacer la gran necesidad de desarrollar tratamientos personalizados para estos pacientes (35, 36). Dichos estudios van a requerir decenas de miles de pacientes y los médicos especialistas en otorrinolaringología y los audiólogos deberían mejorar la recogida de datos clínicos para definir el fenotipo y comenzar a conservar muestras de ADN en biobancos (9). En este sentido, será necesaria la creación de un gran consorcio internacional para descifrar las bases genéticas de los acúfenos.

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INFORMACIÓN DEL ARTÍCULO

Autor para la correspondencia: Jose Antonio Lopez-Escamez, MD, PhD. Centro Pfizer – Universidad de Granada – Junta de Andalucía de Genómica e Investigación Oncológica (GENYO). Parque Tecnológico de Ciencias de la Salud. Avenida de la Ilustración 114 | 18016. Granada | Spain. Email: antonio.lopezescamez@genyo.es. Teléfono: +34 958 715 500 Ext.160