Исследование in vivo впервые показывает, что в улитке существует система реакции на стресс, которая отражает сигнальные пути реакции организма “борьба или бегство”. Исследователи определили гормоноподобную сигнальную систему внутреннего уха, которая устанавливает базовую чувствительность слуха и помогает защитить от потери слуха, вызванной шумом.
"Наше исследование впервые показывает, что защитный механизм улитки, скорее всего, является в значительной степени локальным явлением. Современная теория защиты заключается в том, что сигналы от улитки передаются в мозг и обратно. Хотя эта теория работает при определенных обстоятельствах, мы знаем, что для ее функционирования требуются звуки умеренно высокой интенсивности. Наше исследование демонстрирует, что ранее нераспознанная сигнальная система, участвующая в потере слуха из-за шума, существует полностью внутри уха. Эта сигнальная система работает со звуками более низкой интенсивности – типичными для нашей повседневной среды – по сравнению с путями, затрагивающими мозг," объяснил Дуг Веттер, доктор философии, старший автор и преподаватель кафедры неврологии Медицинской школы Университета Тафтса.
"Локальная сигнальная система, которую мы идентифицировали в улитке, отражает молекулярные сигнальные пути физиологической реакции организма «бей или беги», которая запускается высвобождением молекул из надпочечников во время физического стресса. Возможно, активация защитного механизма улитки от физического стресса изменяет реакцию клеток внутреннего уха на следующее воздействие. Таким образом, защита может быть установлена на основе предыдущих воздействий и до следующего воздействия потенциально вредных звуков," продолжил Веттер.
По оценке Национального института глухоты и других коммуникативных расстройств (NIDCD), 26 миллионов американцев, или 15 процентов взрослого населения, страдают потерей слуха, некоторые из которых могли быть вызваны воздействием громкого шума. в Национальном институте здоровья. Потеря слуха, вызванная шумом, является одной из самых распространенных производственных травм в Соединенных Штатах и наиболее распространена в общей производственной, горнодобывающей и строительной отраслях. Ежедневное воздействие шума, в том числе слишком громкое прослушивание музыки, также может привести к необратимому повреждению слуха. Чтобы предотвратить потерю слуха, вызванную шумом, NIDCD предлагает: "хорошее практическое правило – избегать «слишком громких», «слишком близких» или «слишком долгих» звуков.’"
Веттер и его коллеги сосредоточились на специфическом рецепторе кортикотропин-рилизинг-фактора (CRF), пептиде, который действует как гормон и нейротрансмиттер. В типичной гормональной сигнальной системе, обслуживаемой CRF, гипоталамус секретирует CRF в ответ на стресс и запускает высвобождение глюкокортикоидов, которые участвуют в иммунных и воспалительных реакциях организма.
Мыши, у которых отсутствовал ген, ответственный за выработку CRFR2, специфического рецептора CRF, имели повышенную чувствительность к звуку. Хотя это может показаться преимуществом, при воздействии среды с широкополосными звуками, близкими по интенсивности к обычному разговору, Веттер и его коллеги обнаружили, что мыши с генетическим дефицитом рецепторов CRFR2 испытали значительное нарушение слуха, в то время как нормальные мыши не имели слуха. потеря вообще. В другом эксперименте мыши подвергались воздействию звука высокой интенсивности, сравнимого с уровнем звука проезжающего поезда метро на высоте около десяти футов, или с большинством MP3-плееров на максимальной громкости. Как и ожидалось, в этих условиях мыши с нормальными генами CRFR2 испытали некоторую потерю слуха, но мыши, лишенные генов CRFR2, испытали вдвое большую потерю слуха по сравнению с нормальными мышами.
"Наши исследования показывают, что рецепторы CRFR2 играют роль в клеточной реакции на факторы окружающей среды, воздействующие на внутреннее ухо, такие как умеренное и громкое воздействие шума. Определение роли рецепторов CRF во внутреннем ухе может в конечном итоге помочь нам понять, почему некоторые люди более восприимчивы, чем другие, к потере слуха, вызванной шумом. Возможно, существует некоторая вариабельность активности или экспрессии рецепторов," сказала первый автор Кристин Грэм, аспирантка нейробиологии в Школе биомедицинских наук им. Саклера в Тафтсе.
Исследование было опубликовано в майском номере журнала Neurobiology of Disease.