• Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
782
Новая возможность лечения глухоты – регенерация сенсорных клеток внутреннего уха?
Биология

Новая возможность лечения глухоты – регенерация сенсорных клеток внутреннего уха?

Потеря слуха часто связана с повреждением особых волосковых клеток, расположенных во внутреннем ухе. На современном этапе развития медицины этот тип глухоты считается необратимым. Однако недавнее открытие дает надежду справиться с такой патологией

В мире насчитывается примерно 1,5 млрд человек с нарушениями слуха, из которых около 70 млн страдает тотальной глухотой. Полная или частичная потеря слуха может развиваться как внезапно, так и постепенно. Факторы, ее вызывающие, могут быть очень различны: длительный шум, акустическая травма в результате действия оглушительного резкого звука (например, при взрыве), вирусные инфекции, некоторые лекарства, сосудистые нарушения, возрастные изменения и др.

Одна из распространенных причин тугоухости – повреждение или гибель сенсорных волосковых клеток, которые находятся во внутреннем ухе внутри улитки (заполненной жидкостью спиральной структуре). Эти специализированные рецепторные клетки улавливают звуковые колебания и преобразуют их в электрические сигналы, передающиеся в головной мозг. Свое название они получили из-за характерных, похожих на волоски выростов-стереоцилий, которые и являются основным инструментом восприятия звуковых сигналов.

На поверхности волосковых клеток улитки внутреннего уха видны пучки стереоцилий. Сканирующая электронная микроскопия. © CC BY 4.0/Shi-Ming Yang, Wei Chen, Wei-Wei Guo, Shuping Jia, Jian-He Sun, Hui-Zhan Liu, Wie-Yen Young, David Z. Z. He

Эти клетки легко могут погибнуть, что ведет к потере слуха. Долгое время считалось, что у млекопитающих, включая человека, этот тип глухоты необратим, так как регенерация у них, в отличие от некоторых амфибий и пресмыкающихся, сильно ограничена. В нашем организме активно обновляются только некоторые ткани, такие как кожа и кровь, а нервная система и сенсорные структуры почти не регенерируют вследствие «жесткой» регуляции работы генов, способных обеспечить перепрограммирование клеток. Но, возможно, эти ограничения можно обойти?

Как известно, существуют два пути регенерации тканей. Первый опосредован недифференцированными стволовыми клетками, второй – так называемой клеточной пластичностью, когда уже дифференцированные клетки напрямую превращаются в другой клеточный тип. Ученые из Тель-Авивского университета (Израиль) и Университета Крейтона (США) исследовали второй механизм, изучая сложный сенсорный эпителий улитки млекопитающих на лабораторных мышах. 

Этот эпителий состоит из одного ряда внутренних и трех рядов наружных волосковых клеток, которые перемежаются с тремя типами специализированных поддерживающих клеток: клеток Дейтерса, столбчатых клеток и клеток внутренних фаланг. Поддерживающие (вспомогательные) клетки окружают волосковые рецепторы, обеспечивая их питание, давая им механическую опору и правильное пространственное расположение. В нормальных условиях они не могут трансформироваться в волосковые клетки, хотя и обладают способностью к трансдифференцировке в ходе эмбрионального развития. Однако исследователи обнаружили исключение из этого правила.

В эксперименте исследователи подавляли у новорожденных, а также у 6-дневных мышат сигнальный путь Notch – важный внутриклеточный механизм передачи сигналов, который регулирует судьбу клеток, их дифференцировку и взаимодействие между соседними клетками. Он является и ключевым регулятором дифференцировки клеток-предшественников слуховых рецепторов в процессе развития.

Блокировка Notch подавляла ключевые гены практически всех поддерживающих клеток, но клетки одной редкой субпопуляции клеток Дейтерса при этом начинали трансформироваться в волосковые. Правда, этот процесс шел только у новорожденных особей, чьи поддерживающие клетки еще сохраняют свой регенеративный потенциал, тогда как более старшие, у которых эта способность практически утрачена, оказались нечувствительны к воздействию. 

Таким образом, оказывается, что даже в тканях улитки внутреннего уха, считавшихся в принципе неспособными к регенерации, есть такой потенциал – своего рода «окно» остаточной пластичности, когда клетки могут изменить свою судьбу. Пока речь идет о небольшой группе клеток и в конкретный период развития, однако это открытие открывает возможности для разработки принципиально новых методов восстановления слуха. В отличие от слуховых аппаратов и кохлеарных имплантов, подобная технология позволила бы не просто компенсировать потерю слуха, но реально возвращать его даже при серьезных повреждениях внутреннего уха.

Фото: https://commons.wikimedia.orghttps://framerusercontent.com

Публикации по теме:

Биорегуляторы регенерации – работают в малых дозах

Регенеративная медицина: в поисках «эликсира жизни»

Клеточная иммунотерапия: от цирроза до инсульта

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!