Потеря слуха часто вызвана разрушением волосковых клеток. Они отправляют звуковую информацию в центральную нервную систему. В отличие от низших позвоночных, например птицы и рыбы, млекопитающие не могут восстановить эти клетки, поскольку их способность дифференцироваться в волосковые клетки ограничена в эмбриональном периоде.
Впрочем исследователи узнали неактивный или «спящий» ген, который при стимуляции в контролируемой среде может вызывать выделение клеток-помощников улитки у мышей. Ученые выявили, что этот ген активирует биомолекулярный путь, который способствует пролиферации стволовых клеток улитки путем производства белка под названием SPP1. Теперь исследовательская группа надеется найти подходящие условия для того, чтобы стволовые клетки дифференцировались в волосковые клетки.
«Предыдущие исследования показали, что экспрессия стимулирующего рост гена ERBB2 способствует росту новых волосковых клеток у млекопитающих», — объясняет Патриция Уайт, профессор неврологии и отоларингологии Медицинского центра Рочестерского университета и один из главных авторов исследования. Исследование: Исследование проводилось в рамках Обзора развития здоровья человека и женщин. В этом исследовании была секвенирована одноклеточная РНК мышей, чтобы определить, как ген ERBB2 вызывает регенерацию волосковых клеток.
Секвенированные клетки были выделены от грызунов, у которых ген был сильно стимулирован. Данные образцы сравнивали с клетками другой группы грызунов, у которых этот ген был генетически модифицирован.
Секвенированные клетки были выделены от грызунов, у которых ген был сильно стимулирован. Данные образцы сравнивали с клетками другой группы грызунов, у которых этот ген был генетически модифицирован.
Результаты показали, что этот ген способствует пролиферации стволовых клеток улитки, вызывая экспрессию белка под названием SPP1.
Этот белок активирует рецептор CD44 в опорных клетках гомеостаза улитки. Затем эта активация запускает митоз клеток гомеостаза улитки, которые перестают пролиферировать на эмбриональной стадии. Теперь волосковые клетки могут быть получены из клеток-предшественников. Однако новые клетки, также должны быть способны делиться на внутренние и наружные волосковые клетки.
«Это открытие позволяет понять, что регенерация не ограничивается ранними стадиями развития», — говорит доктор Уайт. Предыдущие исследования показали, что у млекопитающих незрелые опорные клетки (клетки сразу после рождения) также могут дифференцироваться в волосковые клетки, если их изолировать в определенных условиях культуры. Также было установлено, что зрелые опорные клетки дифференцируются в волосковые клетки при стимуляции определенных генов-предшественников. Ученые надеются, что эти открытия приведут к новым методам лечения глухоты у млекопитающих, включая человека. Комментируя свое исследование, опубликованное в журнале Frontiers, доктор Уайт сказал: «Это исследование говорит нам о том, как происходит эта активация. Однако условия, при которых эти клетки-помощники дифференцируются в волосковые клетки, еще предстоит выяснить».
Этот белок активирует рецептор CD44 в опорных клетках гомеостаза улитки. Затем эта активация запускает митоз клеток гомеостаза улитки, которые перестают пролиферировать на эмбриональной стадии. Теперь волосковые клетки могут быть получены из клеток-предшественников. Однако новые клетки, также должны быть способны делиться на внутренние и наружные волосковые клетки.
«Это открытие позволяет понять, что регенерация не ограничивается ранними стадиями развития», — говорит доктор Уайт. Предыдущие исследования показали, что у млекопитающих незрелые опорные клетки (клетки сразу после рождения) также могут дифференцироваться в волосковые клетки, если их изолировать в определенных условиях культуры. Также было установлено, что зрелые опорные клетки дифференцируются в волосковые клетки при стимуляции определенных генов-предшественников. Ученые надеются, что эти открытия приведут к новым методам лечения глухоты у млекопитающих, включая человека. Комментируя свое исследование, опубликованное в журнале Frontiers, доктор Уайт сказал: «Это исследование говорит нам о том, как происходит эта активация. Однако условия, при которых эти клетки-помощники дифференцируются в волосковые клетки, еще предстоит выяснить».
Кстати, обработка звука в улитке, расположенной во внутреннем ухе, выполняется двумя вариантами волосковых клеток. Наружные волосковые клетки воспринимают звуковые волны и преобразуют их в электрические сигналы. Волосковые клетки во внутреннем ухе интегрируют эти сигналы и передают их в центральную нервную систему через слуховой нерв.
В качестве следующего шага исследователи планируют повторить этот эксперимент на взрослых млекопитающих с ухудшенным слухом, чтобы узнать, действительно ли ген может восстановить потерю слуха. Результаты этого исследования могут проложить путь к новым способам лечения потери слуха у млекопитающих.
В качестве следующего шага исследователи планируют повторить этот эксперимент на взрослых млекопитающих с ухудшенным слухом, чтобы узнать, действительно ли ген может восстановить потерю слуха. Результаты этого исследования могут проложить путь к новым способам лечения потери слуха у млекопитающих.
Источник: new-science.ru
