Потеря волосковых сенсорных клеток — основная причина глухоты и нарушения равновесия с возрастом. Внутреннее ухо млекопитающих содержит особую популяцию клеток, которые могут стать основой для восстановления слуха. Поиском механизма регенерации волосковых клеток занялись ученые Гарвардской медицинской школы и Фуданьского университета (Китай).
Они доказали, что блокирование сигнального пути Notch, контролирующего сложное распределение волосковых клеток во внутреннем ухе, предопределяет, какими клетками в итоге станут клетки-предшественники — основа всех тканей и органов в теле человека.
«Высокий уровень активности Notch останавливает деление клеток-предшественников и регенерацию волосковых клеток во внутреннем ухе после рождения», — заявляет Чжэн-И Чен, адъюнкт-профессора отологии и ларингологии в Гарвардской медицинской школе. — «Мы узнали кое-что новое об этом механизме. Известно, что подавление активности Notch может подтолкнуть клетки-предшественники к восстановлению волосковых клеток».
Ученые провели эксперимент и убедились, что отключение сигналов Notch стимулирует деление клеток. Они открыли новый маршрут для повышения активности клеток-предшественников, которые могут стать основой для восстановления слуха.
После блокировки сигнального пути Notch происходит пролиферация поддерживающих клеток, которые приводят к созреванию новых волосковых клеток у мышей. Опыты проводились на грызунах непосредственно и на клетках, взятых из внутреннего уха мышей, в пробирке.
Отслеживая путь деления клеток, ученые увидели, что после подавления сигнала Notch клетки-предшественники с рецепторами Lgr5+ стали более чувствительными к сигнальному пути Wnt, который отвечает за созревание новых клеток. В итоге они начали делиться и дифференцироваться в волосковые клетки внутреннего уха.
Исследование открывает действительно новый путь для восстановления слуха взрослых людей с помощью пробуждения клеток, которые перестают делиться сразу после рождения.