Громкий шум, травмы, инфекции, старое старение – многие вещи могут разрушить волосковые клетки, тонкие датчики баланса и звука во внутреннем ухе. И как только эти датчики исчезнут, все; у человека нежные волосковые клетки не растут, что приводит к потере слуха и проблемам с равновесием.
Но ученые надеются найти способ регенерировать эти клетки, изучив, в первую очередь, как они развиваются. Новое исследование в Университете Рокфеллера, в А. Лаборатория сенсорной нейробиологии Джеймса Хадспета определила два гена, имеющих решающее значение для производства волосковых клеток у молодых мышей, которые, как и человеческие младенцы, теряют способность генерировать эти сенсоры вскоре после рождения. Исследование было опубликовано 26 октября в Трудах Национальной академии наук.
Первый автор, Ксения Гнедева, постдок в лаборатории, начала с изучения изменений экспрессии генов в мочеиспускательном канале, выстланном волосковыми клетками органе во внутреннем ухе, который обнаруживает движение. Она увидела, что активность двух генов резко упала вскоре после рождения мышей, и волосковые клетки перестали развиваться в их маточках. Эти гены кодируют белки Sox4 и Sox11, которые играют роль в формировании идентичности, которую принимают клетки, регулируя экспрессию других генов.
Гнедева проверила участие этих белков в формировании волосковых клеток, изменяя их экспрессию. Когда оба гена были отключены, она обнаружила, что все внутреннее ухо, а не только мочеиспускательный канал, развивалось ненормально. В других экспериментах она включила гены у старых мышей, волосковые клетки которых полностью созрели, и обнаружила, что эта активация гена может вызвать образование новых волосковых клеток в полностью развитой матке.
Сейчас она изучает серию молекулярных взаимодействий, которые обычно приводят к активации этих белков, и следующие шаги. "Наша конечная цель – найти цель, которая позволила бы нам восстанавливать волосковые клетки в более позднем возрасте. Представляется возможным, что эти белки или, возможно, другие этапы того же пути могут быть потенциальными мишенями," она говорит.