Новая возможность терапии снижения слуха
Исследователи сделали важный шаг к тому, что может стать новым подходом к восстановлению утраченного слуха. В новом исследовании ученые смогли восстановить сенсорные клетки, обнаруженные в улитке - части внутреннего уха - которые преобразуют звуковые вибрации в электрические сигналы и могут быть навсегда потеряны из-за возрастных или шумовых повреждений.
Нарушение слуха уже давно принято в качестве факта для стареющего населения. Однако ученые уже давно заметили, что другие животные - птицы, лягушки и рыбы - обладают способностью регенерировать потерянные сенсорные волосковые клетки.
При этом млекопитающие - единственные позвоночные, которые не способны к кохлеарной регенерации.
Исследование определило семейство рецепторов - так называемых эпидермальных факторов роста (EGF) - ответственных за активацию клеток в слуховых органах птиц. При их активации эти клетки размножаются и способствуют генерации новых сенсорных волосяных клеток. Предполагается, что этот сигнальный путь потенциально может быть использован, чтобы произвести аналогичный результат у млекопитающих.
Возможно, во время эволюции млекопитающих произошли изменения в экспрессии внутриклеточных регуляторов сигнализации семейства рецепторов EGF. Эти регуляторы могли изменить результат сигнализации, блокируя регенерацию. Исследования направлены на то, чтобы найти способ временно переключить путь, чтобы способствовать как регенерации волосяных клеток, так и их интеграции с нервными клетками, оба из которых имеют решающее значение для слуха.
В новом исследовании команда ученых проверила теорию, что сигнализация молекул из семейства рецепторов EGF может играть роль в кохлеарной регенерации у млекопитающих. Исследователи сфокусировали на специфическом рецепторе ERBB2, который найден в опорных клетках улитки.
Исследователями исследован ряд различных методов активации сигнального пути EGF. Один набор экспериментов включал использование вируса для того, чтобы внедрить ERBB2. Другой - включал генетически модифицированных мышей с переэкспрессией активированного ERBB2.
Исследователи обнаружили, что активация пути ERBB2 вызвала каскадную серию клеточных событий, с помощью которых кохлеарные опорные клетки начали размножаться и активировать другие соседние стволовые клетки на дифференцировку в сенсорные клетки. Кроме того, похоже, что этот процесс не только может повлиять на регенерацию сенсорных волосяных клеток, но и поддерживает их интеграцию с нервными клетками.
Процесс восстановления слуха является сложной проблемой. При регенерации сенсорных клеток они должны функционировать должным образом и соединяться с необходимой сетью нейронов. Это исследование демонстрирует сигнальный путь, который может быть активирован различными методами и может представлять собой новый подход к кохлеарной регенерации и, в конечном счете, восстановлению слуха.
Jingyuan Zhang, Quan Wang, Dunia Abdul-Aziz, Jonelle Mattiacio, Albert S.B. Edge, Patricia M. White. ERBB2 signaling drives supporting cell proliferation in vitro and apparent supernumerary hair cell formation in vivo in the neonatal mouse cochlea. European Journal of Neuroscience, 2018; DOI: 10.1111/ejn.14183
