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
Контрабандисты оккупировали Восточную Африку: зачем черных муравьев тайно вывозят в Китай и Европу?
Эксперты предупреждают: такой вывоз в итоге закончится непоправимой экологической катастрофой...
В мире заканчивается речной песок: чем это грозит человечеству?
Ученые говорят, что это самая не замечаемая, а оттого опасная проблема, которая уже касается миллионов людей...
К 2060 году половина плотин в мире выйдет из строя: США — главные в черном списке
Эксперты говорят: если не принять меры, часть Соединенных Штатов может полностью опустеть...
В России снова захотели строить железную дорогу в Индию: почему не удались прошлые попытки?
Эксперты говорят: дерзкий проект мог бы принести российской казне миллиардные прибыли...
За рамками науки: дети, которые помнят свои прошлые жизни
Ученые говорят, что феномена реинкарнации нет, но факты утверждают обратное...
Кольца на деревьях раскрыли тайну гибели последней империи кочевников в Евразии
Поразительно, но падение Джунгарского ханства началось за тысячи километров от Азии, в Северной Атлантике...
Самый наглый археологический фейк в истории: итальянец 20 лет показывал туристам фальшивый амфитеатр Цезаря
Судебный процесс длилось почти десятилетие, но даже сейчас эта история очень далека от завершения...
Немецкий ученый был главным в секретной ракетной программе: однажды он вышел из кабинета и исчез навсегда
Как операция «Дамоклов меч» пресекла главную военную операцию целого государства...
Тайна огней Марфы, 150 лет не дававшая покоя ученым, похоже, разгадана
Болотный газ? Огни святого Эльма? НЛО? Ответ оказался намного проще и сложнее одновременно...
«Сувенир» от неандертальцев: секреты этих мутаций не разгаданы до конца
Они живут в ДНК 47 000 лет, но почему их совсем нет у африканцев, зато много у жителей Южной Азии...
Этим книгам осталось жить считаные дни: кто охотится на очень редкие экземпляры, а затем уничтожает их?
Эксперты бьют тревогу: это, пожалуй, самый циничный поворот в истории книгопечатания...
Авокадо ежедневно меняет пол, и исследователи, наконец, выяснили, как именно
Почему селекционеры и ботаники ждали этого открытия более 100 лет?...