Глубоко внутри ваших ушей есть набор персонажей – множество видов крошечных клеток, работающих вместе, чтобы вы могли слышать. Ведущие акторы, называемые волосковыми клетками, играют решающую роль в передаче звуковых сигналов в мозг.
Но новое исследование показывает, что когда дело доходит до восстановления утраченного слуха, внимание может падать на некоторых актеров второго плана – и их дублеров.
В новой статье, впервые опубликованной в Интернете в Proceedings of the National Academy of Sciences, исследователи из Медицинской школы Мичиганского университета, Св. Jude Children’s Research Hospital и его коллеги сообщают о результатах глубоких исследований этих клеток, которые уместно называются поддерживающими клетками.
Исследование показывает, что повреждение опорных клеток у зрелой мыши приводит к потере волосковых клеток и глубокой глухоте. Но большим сюрпризом этого исследования было то, что если у новорожденной мыши теряются поддерживающие клетки, ухо быстро регенерирует новые поддерживающие клетки, что приводит к полному сохранению слуха. Эта замечательная регенерация возникла в результате перемещения клеток из соседней структуры и превращения их в полноценные поддерживающие клетки.
Это было так, как если бы актер второго плана не мог выступить, и его молодой дублер внезапно вмешался, чтобы продолжить представление и поддержать ведущего актера – с отмеченными наградами результатами.
Открытие не только показывает, что глухота может быть результатом потери поддерживающих клеток, но и раскрывает ранее неизвестную способность регенерировать поддерживающие клетки, которая присутствует у мышей только в течение нескольких дней после рождения.
Если ученые смогут определить, что происходит внутри этих клеток, они могли бы использовать это, чтобы найти новые подходы к регенерации слуховых клеток и восстановлению слуха у людей всех возрастов.
Старший автор и директор Института исследования слуха UM Kresge Габриэль Корфас, Ph.D., говорит, что исследование показывает, что поддерживающие клетки играют более важную роль в слухе, чем они полагают.
На самом деле, говорит он, попытки восстановить слух путем создания новых волосковых клеток из поддерживающих клеток могут потерпеть неудачу, если только исследователи не займутся заменой поддерживающих клеток.
"Мы знали, что потеря волосковых клеток приводит к глухоте, и были попытки найти способ регенерировать эти специализированные клетки. Одна из идей заключалась в том, чтобы побудить поддерживающие клетки стать волосковыми клетками. Теперь мы обнаруживаем, что потеря поддерживающих клеток убивает и волосковые клетки," он объясняет.
"И теперь мы обнаружили, что в самые первые дни жизни есть внутренний регенеративный потенциал, который мы могли бы использовать, работая над лечением глухоты," – продолжает Корфас, профессор кафедры отоларингологии Университета штата Мэриленд. "Это касается многих форм наследственной и врожденной глухоты, а также потери слуха из-за возраста и воздействия шума. Если мы сможем идентифицировать молекулы, ответственные за эту регенерацию, мы сможем повернуть время вспять в этих ушах и восстановить потерянные клетки."
В исследовании "дублер" поддерживающие клетки, обнаруженные в структуре, называемой большим эпителиальным гребнем, трансформировались в полноценные поддерживающие клетки после того, как исследователи уничтожили собственные поддерживающие клетки мышей с помощью точно нацеленного токсина, который не повлиял на волосковые клетки. Новые клетки дифференцировались на виды, которые были потеряны, называемые внутренними пограничными клетками и внутренними фаланговыми клетками.
"Выпадение волосковых клеток может быть следствием дисфункции или потери поддерживающих клеток, что позволяет предположить, что во многих случаях глухота может быть в первую очередь заболеванием поддерживающих клеток," говорит Корфас. "Понимание механизмов, лежащих в основе этих процессов, должно помочь в разработке стратегий регенеративной медицины для лечения глухоты и вестибулярных расстройств."
По его словам, обеспечение того, чтобы во внутреннем ухе было достаточно поддерживающих клеток, которые сами могут трансформироваться в волосковые клетки, будет критически важным шагом на пути к развитию любых подходов к регенеративной медицине.
Корфас и его коллеги продолжают изучать это явление и надеются найти лекарства, которые могут вызвать те же регенеративные способности, которые они видели у новорожденных мышей.