Определены жизненно важные для слуха сотовые каналы

Завершив 30-летний поиск ученых, исследователи из Бостонской детской больницы определили два белка во внутреннем ухе, которые имеют решающее значение для слуха, которые, будучи повреждены генетическими мутациями, вызывают форму замедленной прогрессирующей потери слуха. Результаты были опубликованы 18 июля в журнале Neuron.

Мутации, затрагивающие гены, известные как TMC1 и TMC2, были зарегистрированы в 2011 году лабораторией Джеффри Холта, доктора философии, в отделении отоларингологии Детского отделения Бостона. Однако до сих пор не было ясно, что делают гены. В новом исследовании Холт и его коллеги из Национального института глухоты и других коммуникативных расстройств (NIDCD) показывают, что белки, кодируемые генами, образуют каналы, которые превращают механические звуковые волны в электрические сигналы, которые говорят с мозгом. Крошечная точечная мутация – изменение одного основания или "письмо" в генетической последовательности – достаточно, чтобы вызвать глухоту.

Соответствующие каналы для каждого из других органов чувств были идентифицированы много лет назад, но канал сенсорной трансдукции как для слуха, так и для чувства равновесия оставался загадкой, говорит Холт.

В исследовании участвовали так называемые мыши Бетховена, которые несут мутации в TMC1 и становятся глухими к второму месяцу жизни. У каждой мутации есть человеческий аналог, который вызывает явную форму генетической глухоты, в результате чего дети становятся полностью глухими к возрасту от 10 до 15 лет.

Исследования сенсорных волосковых клеток улитки мышей, которые воспринимают звуковые колебания и передают сигнал в мозг, показали, что белки TMC1 и TMC2 необходимы для доставки кальция в клетки. Исследователи показали, что когда TMC1 был мутирован, приток кальция был уменьшен, и результирующий электрический ток был слабее в ответ на звук. "Это дымящийся пистолет, который мы искали," говорит Холт.

Исследование также предоставило доказательства того, что:

  • Белки TMC1 и TMC2 действуют как резервные копии друг друга, объясняя, почему потеря слуха происходит постепенно, а не сразу. "TMC2 может компенсировать потерю функции TMC1, но не полностью," Холт говорит.
  • Два белка могут создавать структуры каналов либо по отдельности, либо в сочетании в группы, предполагая, что они могут помочь сделать разные волосковые клетки чувствительными к разным диапазонам высоты звука. "Есть градиенты экспрессии этих двух белков, которые, по нашему мнению, участвуют в настройке сенсорной клетки," говорит Холт.
  • На основе первоначального генетического открытия в 2011 году в настоящее время проводится исследование генной терапии на мышах, чтобы выяснить, может ли повторное введение генов TMC1 и / или TMC2 во внутреннее ухо восстановить слух. Команда ищет электрические сигналы в 8-м черепном нерве, указывающие на то, что мозг получает сигнал, и, что более важно, реагируют ли животные на звук.

    MGODELOROS.RU