Ученые нашли способ откатить потерянный слух к «заводским настройкам»

Исследователи Медицинской школы Университета Вирджинии обнаружили, как клетки, обеспечивающие нам слух, могут восстанавливаться после повреждения.

Это важное открытие может помочь в разработке новых и более эффективных способов лечения и профилактики потери слуха.

«Волосковые клетки», расположенные во внутреннем ухе, важны как для способности слышать, так и для чувства равновесия. Волосковыми их называют потому, что клетки покрыты волоскоподобными структурами, которые служат механическими антеннами для обнаружения звука. Когда слуховые волосковые клетки погибают, как мы узнаем в школе, они исчезают навсегда. Однако новое исследование UVA Health показывает, что эти нежные клетки способны восстанавливаться после повреждений, вызванных громкими звуками или другими видами стресса.

В течение многих лет в исследованиях слуха большое внимание уделялось регенерации сенсорных волосковых клеток. Хотя эти работы продолжаются, не менее важно расширить наши представления о внутренних механизмах, которые управляют восстановлением и поддержанием этих клеток. Более глубокое понимание этих внутренних восстановительных процессов позволит нам разработать стратегии их эффективного усиления. Одним из таких подходов в будущем может стать использование лекарств, стимулирующих восстановительные программы, — говорит исследователь Юнг-Бум Шин (Jung-Bum Shin), доктор философии, сотрудник кафедры нейронаук UVA.

По сути, когда замена волосковых клеток оказывается затруднительной, акцент смещается на их восстановление. Эта двойная стратегия регенерации и восстановления обладает большим потенциалом в развитии методов лечения потери слуха и связанных с ней заболеваний.

Восстановление слуха

Волосковые клетки от природы хрупкие — они должны быть нежными, чтобы воспринимать звук, но при этом выдерживать постоянные механические нагрузки, присущие их работе.

Длительное воздействие громкого шума вредит волосковым клеткам различными способами, и один из них — повреждение сердцевины самих «волосков». Эти волоскоподобные структуры известны как стереоцилии, и в новом исследовании Шина показан процесс их самовосстановления.

Для этого в волосковых клетках задействуется белок XIRP2, который способен распознавать повреждения сердцевины, состоящей из вещества под названием актин. Шин и его коллеги обнаружили, что XIRP2 сначала чувствует повреждение, затем мигрирует к месту повреждения и восстанавливает ядра, заполняя их новым актином.

Мы особенно рады тому, что нам удалось выявить новый механизм, с помощью которого XIRP2 может распознавать повреждения, связанные с деформацией актинового каркаса, — сказал Шин.

Это имеет значение не только для исследований волосковых клеток, но и для более широкой клеточной биологии.

Благодаря этой новаторской работе Шин и его коллеги получили более 2,3 млн. долл. от Национального института здоровья по гранту R01DC021176 для финансирования дополнительных исследований, посвященных изучению того, как восстанавливаются ядра. По словам исследователей, поняв это, ученые смогут разработать новые способы борьбы с потерей слуха — даже с той, которая возникает в результате старения.

Возрастная потеря слуха затрагивает по меньшей мере треть всех пожилых людей, — сказал Шин.

Понимание и использование внутренних механизмов, с помощью которых волосковые клетки противостоят износу, будет иметь решающее значение для определения способов предотвращения возрастной потери слуха. Кроме того, эти знания могут иметь потенциальное значение для таких сопутствующих заболеваний, как болезнь Альцгеймера и другие виды деменции.

Результаты опубликованы в научном журнале eLife.

10.07.2023