Американским ученым удалось восстановить поврежденные мышиные волосковые клетки, необходимые для восприятия звука, с помощью белков актиний. Результаты работы опубликованы в Journal of Experimental Biology.

Волосковые клетки служат рецепторами слухового и вестибулярного аппарата у всех позвоночных. Они расположены в кортиевом органе внутреннего уха. Свое название они получили из-за волосковидных выростов (стереоцилий) на поверхности, которые и улавливают колебания. При повреждении, например слишком громким звуком, волосковые клетки повреждаются, что приводит к нейросенсорной тугоухости. У взрослых млекопитающих эти клетки не восстанавливаются. Актинии, или морские анемоны (стрекающие животные из класса коралловых полипов), имеют на щупальцах схожие клетки для распознавания добычи и способны быстро восстанавливать их после повреждения. Для этого они синтезируют специальные ремонтные белки (РБ).

Сотрудники Университета Луизианы выделили у мышей волосковые клетки и поместили их на питательную среду. Они убедились, что у здоровых клеток волоски скреплены кончиками и имеют V-образную форму. После этого они на 15 минут поместили клетки в среду без кальция, что произвело повреждающий эффект, аналогичный действию громкого звука. Волоски утратили нормальную форму и расположились хаотично. Кроме того, клетки перестали поглощать краситель, который в норме легко усваивается ими, что свидетельствует о глубоких функциональных нарушениях. В течение часа пребывания на нормальной питательной среде произошло частичное восстановление клеток, недостаточное для нормального функционирования.

Часть клеток в течение часа после повреждения обрабатывали РБ, выделенными из поврежденной актинии. Эта процедура восстановила форму волосков и способность клеток поглощать краситель до уровня, соответствующего здоровым клеткам.

Волоски на поверхности здоровых клеток (А), непосредственно после повреждения (В), после часа самовосстановления (С) и после обработки РБ (D). Pei-Ciao Tang, Karen Müller Smith, Glen M. Watson, Journal of Experimental Biology, 2016

После этого ученые определили в составе РБ актинии Nematostella vectensis 37 полипептидов и провели поиск последовательностей, схожих с ними, в мышином геноме. Им удалось обнаружить все 37 последовательностей, причем уровень гомологичности (схожести аминокислотного состава) большинства из них превысил 60 процентов. Это, с одной стороны, объясняет эффективность РБ актиний для восстановления волосковых клеток млекопитающих, а с другой — дает надежду на запуск внутренних ремонтных механизмов путем активации соответствующих генов для лечения нейросенсорной тугоухости.

Нейросенсорная тугоухость является причиной примерно 90 процентов всех случаев глухоты. Заболеваемость значительно повышается с возрастом. Примерно у половины пациентов снижение слуха сопровождается звоном в ушах, также часто ему сопутствуют вестибулярные расстройства (головокружение).

Автор: Олег Лищук