Неожиданное свойство канала в ухе поможет лечению глухоты
Международный научный проект обнаружил новый способ доставки лекарств непосредственно во внутреннее ухо. Авторы исследования говорят, что открытие стало возможным благодаря естественному току жидкостей в мозге, а также «малоизученному чёрному ходу» в улитке.
Поясним, что ушная улитка — это передний отдел перепончатого канала. Она отвечает за ту часть внутреннего уха, которая воспринимает и распознаёт звуки. По латыни ушная улитка — cochlea, вот почему всё связанное с ней называют кохлеарным.
Исследователи объединили новый подход с генной терапией для восстановления волосковых клеток внутреннего уха и смогли вернуть слух группе глухих мышей.
Добавим, что волосковые клетки — это рецепторы на базальной мембране в улитке. Если звук достигает этой части органа слуха, волоски изгибаются, и клетки преобразуют механическое движение в электрические импульсы для передачи в мозг.
— Майкен Недергаард, доктор медицинских наук, старший автор исследования.
Доктор Недергаард — содиректор Центра трансляционной нейромедицины при университетах Рочестера, Нью-Йорк, и Копенгагена, Дания. То есть исследование стало результатом сотрудничества учёных из этих двух вузов, а также группы под руководством Барбары Кэнлон из Лаборатории экспериментальной аудиологии Каролинского института в Стокгольме, Швеция.
В глобальном масштабе прогнозы показывают, что количество людей, живущих с той или иной степенью потери слуха, от лёгкой до полной, вероятно, достигнет 2,5 миллиарда к середине текущего столетия. Основная причина потери слуха — отмирание или утрата функции волосковых клеток в улитке. Волосковые клетки могут погибнуть или утратить нужные свойства по целому ряду причин, включая мутации генов, старение и воздействие чрезмерного шума.
Обычно волосковые клетки у людей и многих других млекопитающих естественным образом не восстанавливаются. Но методы генной терапии дали многообещающие результаты. Более того, в ряде исследований удалось восстановить функцию волосковых клеток у новорождённых и очень молодых мышей. Конечно, важно понимать, что улитка — изначально хрупкая структура. К тому же с возрастом и у мышей, и у людей она как бы врастает в височную кость. Как только это произойдёт, любые попытки достичь улитки и провести генную терапию хирургическим путём ведут к риску повредить эту чувствительную область и нарушить слух.
Результаты нового исследования опубликовали в журнале Science Translational Medicine. В научной работе подробно описали малоизученный проход в улитку, известный как кохлеарный акведук — это тонкий костный канал. Долгое время считалось, что он нужен для выравнивания давления в ухе. Новые результаты показали, что кохлеарный акведук — это также проток для спинномозговой жидкости между внутренним ухом и мозгом.
Так современная наука наконец-то составила более чёткую картину глимфатической системы и её механики — это процесс удаления отходов из мозга, впервые описанный лабораторией Недергаарда в 2012 году. Глимфатическая система перекачивает спинномозговую жидкость глубоко в ткани мозга, чтобы вымыть токсичные белки. Поэтому учёные долгое время рассматривали её как потенциальный способ доставки лекарств в мозг. При разработке медикаментов от неврологических расстройств их транспортировка всегда была серьёзной проблемой.
Авторы исследования также сделали ещё одно открытие: сложное движение жидкостей под управлением глимфатической системы распространяется вплоть до глаз и периферической нервной системы, включая ухо. Это новое исследование дало возможность наконец-то проверить потенциал глимфатической системы для доставки лекарств, одновременно нацеливаясь на ранее недоступную часть органов слуха.
Используя многочисленные технологии визуализации и моделирования, исследовательская группа успешно разработала подробную картину того, как жидкость из других частей мозга течёт через кохлеарный акведук во внутреннее ухо. Затем авторы ввели аденоассоциированный вирус в так называемую большую цистерну (cisterna magna) — это относительно большой резервуар для спинномозговой жидкости у основания черепа. Вирус в конечном итоге достиг внутреннего уха через кохлеарный акведук, доставив генное лекарство. А оно, в свою очередь, позволило волосковым клеткам передавать сигналы и тем самым восстанавливать слух у взрослых глухих мышей.
Недергаард отметил, что этот новый путь доставки медикаментов может в итоге помочь людям с прогрессирующей генетически обусловленной потерей слуха.
Поясним, что ушная улитка — это передний отдел перепончатого канала. Она отвечает за ту часть внутреннего уха, которая воспринимает и распознаёт звуки. По латыни ушная улитка — cochlea, вот почему всё связанное с ней называют кохлеарным.
Исследователи объединили новый подход с генной терапией для восстановления волосковых клеток внутреннего уха и смогли вернуть слух группе глухих мышей.
Добавим, что волосковые клетки — это рецепторы на базальной мембране в улитке. Если звук достигает этой части органа слуха, волоски изгибаются, и клетки преобразуют механическое движение в электрические импульсы для передачи в мозг.
Наблюдения показали, что спинномозговая жидкость — это путь для доставки веществ во внутреннее ухо человека, который может стать важным шагом к генной терапии для восстановления слуха у людей
— Майкен Недергаард, доктор медицинских наук, старший автор исследования.
Доктор Недергаард — содиректор Центра трансляционной нейромедицины при университетах Рочестера, Нью-Йорк, и Копенгагена, Дания. То есть исследование стало результатом сотрудничества учёных из этих двух вузов, а также группы под руководством Барбары Кэнлон из Лаборатории экспериментальной аудиологии Каролинского института в Стокгольме, Швеция.
В глобальном масштабе прогнозы показывают, что количество людей, живущих с той или иной степенью потери слуха, от лёгкой до полной, вероятно, достигнет 2,5 миллиарда к середине текущего столетия. Основная причина потери слуха — отмирание или утрата функции волосковых клеток в улитке. Волосковые клетки могут погибнуть или утратить нужные свойства по целому ряду причин, включая мутации генов, старение и воздействие чрезмерного шума.
Обычно волосковые клетки у людей и многих других млекопитающих естественным образом не восстанавливаются. Но методы генной терапии дали многообещающие результаты. Более того, в ряде исследований удалось восстановить функцию волосковых клеток у новорождённых и очень молодых мышей. Конечно, важно понимать, что улитка — изначально хрупкая структура. К тому же с возрастом и у мышей, и у людей она как бы врастает в височную кость. Как только это произойдёт, любые попытки достичь улитки и провести генную терапию хирургическим путём ведут к риску повредить эту чувствительную область и нарушить слух.
Результаты нового исследования опубликовали в журнале Science Translational Medicine. В научной работе подробно описали малоизученный проход в улитку, известный как кохлеарный акведук — это тонкий костный канал. Долгое время считалось, что он нужен для выравнивания давления в ухе. Новые результаты показали, что кохлеарный акведук — это также проток для спинномозговой жидкости между внутренним ухом и мозгом.
Так современная наука наконец-то составила более чёткую картину глимфатической системы и её механики — это процесс удаления отходов из мозга, впервые описанный лабораторией Недергаарда в 2012 году. Глимфатическая система перекачивает спинномозговую жидкость глубоко в ткани мозга, чтобы вымыть токсичные белки. Поэтому учёные долгое время рассматривали её как потенциальный способ доставки лекарств в мозг. При разработке медикаментов от неврологических расстройств их транспортировка всегда была серьёзной проблемой.
Авторы исследования также сделали ещё одно открытие: сложное движение жидкостей под управлением глимфатической системы распространяется вплоть до глаз и периферической нервной системы, включая ухо. Это новое исследование дало возможность наконец-то проверить потенциал глимфатической системы для доставки лекарств, одновременно нацеливаясь на ранее недоступную часть органов слуха.
Используя многочисленные технологии визуализации и моделирования, исследовательская группа успешно разработала подробную картину того, как жидкость из других частей мозга течёт через кохлеарный акведук во внутреннее ухо. Затем авторы ввели аденоассоциированный вирус в так называемую большую цистерну (cisterna magna) — это относительно большой резервуар для спинномозговой жидкости у основания черепа. Вирус в конечном итоге достиг внутреннего уха через кохлеарный акведук, доставив генное лекарство. А оно, в свою очередь, позволило волосковым клеткам передавать сигналы и тем самым восстанавливать слух у взрослых глухих мышей.
Недергаард отметил, что этот новый путь доставки медикаментов может в итоге помочь людям с прогрессирующей генетически обусловленной потерей слуха.
- Дмитрий Ладыгин
- pexels.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Раскрыта главная тайна антарктического льда: ученые узнали, как и кем была взломана природная защита Шестого континента
Похоже, той Антарктиде, которую мы знаем, приходит конец. Впрочем, это не точно...
Древнеримский артефакт переписывает историю Америки: Колумб был не первым?
Почему находка из индейской могилы почти 100 лет вызывает ожесточенные споры среди археологов и историков?...
Тайна гибели сибирского «Титаника»: почему некоторые детали катастрофы 1921 года неизвестны даже сейчас?
Поразительно, но тогда судьи единогласно оправдали капитана парохода. Так кто же тогда был виновником этого страшного происшествия?...
Еще раз об убийстве Андрея Боголюбского: что рассказали кости погибшего князя?
Профессор судебной медицины поправил историков и выявил неточности древних летописей...
Японец 26 лет ждал, пока раскроют убийство его жены. Часть 2. Расплата
Как наука отменила срок давности у преступления? И какая тайна осталась не раскрытой?...
Японец 26 лет ждал, пока раскроют убийство его жены
Как новейшие технологии помогли сдвинуть с места нераскрываемое дело...
Главный секрет человеческого дыхания: ученые рассказали, почему мы дышим «вахтовым методом»
Эксперты предупреждают: из-за особенности организма многие люди не смогут попасть в космос. Но решение все-таки есть...
Жители Анд переписали свою ДНК: почему горные индейцы пьют ядовитую воду, но чувствуют себя при этом хорошо?
По словам ученых, эволюция сделала красивый и хитрый ход. И это не иммунитет к токсинам, а нечто другое, более интересное...
43 000 черепков открыли тысячелетние тайны Древнего Египта
Почему глиняная библиотека Атрибиса потрясла весь археологический мир?...
Ядерный взрыв на Луне: для чего советские ученые хотели провести такой грандиозный эксперимент?
Зачем России атомный реактор на Луне и как он поможет нам добраться до Венеры?...
Почему эти меры не спасут Антарктиду: пять проектов по спасению ледников оказались провалом
Эксперт жестко проанализировал самые популярные программы по сохранению льда на Шестом континенте. Увы, они оказались невыполнимой фантастикой, причем опасно...