живопись: Йозеф Карл Штилер "Портрет Бетховена", 1820 год, стиль -реализм
Команда во главе с учеными из исследовательского института Скриппса обнаружила генетическую причину прогрессивной потери слуха. Результаты этой работы помогут ученым лучше понять природу возрастного ухудшения слуха и привести к появлению новых методов лечения и предотвращения этого состояния.
"Считается, что мутации нескольких сотен генов могут привести к глухоте, - говорит руководитель исследования Ульрих Мюллер, профессор кафедры клеточной биологии и член Skaggs Института химической биологии института Скриппса. - Тем не менее, для многих форм глухоты, мы пока не знаем, как эти гены вызывают такие последствия. В этом новом исследовании, мы выявили как мутации в нехарктерном для глухоты гене влияют на слух у мышей, а затем у человека".
В данном исследовании ученые обнаружили, что нарушения в гене Loxhd1, который является ответственным за поддержания нормального функционирования "волосковых клеток" внутреннего уха, приводят к деградации этих клеток. Изменение в работе этих клеток может спровоцировать возрастную потерю слуха.
В новом исследовании, члены лаборатории Мюллера использовали технику, называемую «вперед, генетики», чтобы лучше понять генетическую основу слуха и его нарушений.
Согласно такой технике исследования, ученые дсоздают мутации в половых клетках случайным образом, отбирая особи, имеющие необходимые для исследования физических характеристики (в данном случае, связанные со слухом), которые затем усиливаются через несколько поколений. Ген, ответственный за формирование изучаемого признака затем идентифицируется с помощью позиционного клонирования.
В этом случае, ученые генерировали новую генетическую линию мышей с нарушениями слуха, которых они назвали «самбу». Затем был клонирован ответственный за признак ген Loxhd1, который никогда раньше не связывался с дефицитом слуха. Когда мыши унаследовали две копии мутантного гена, они были абсолютно глухими вскоре после рождения.
Следующей задачей ученых было определить механизм, который приводи к нарушению слуха, посредством мутантного гена.
Как правило, "волосковые клетки" или стереоцилии реагируют во внутреннем ухе на движения или изменения давления жидкости, вызванные звуковыми волнами. В норме звуковые колебания, которые попадают в ушную раковину, перемещаются в ушной канал в среднем ухе, затем следует удар в барабанную перепонку, которая начинает вибрировать и перемещать группу тонких костей, взаимодействующих с «волосковыми клетками» внутреннего уха. Движение стереоцилий передает сигналы на сенсорные нейроны, которые отправляют информацию в мозг, что приводит к «осознанию» нами звуковых волн в виде звуков. Ученые обнаружили, что мутации в гене Loxhd1 не влияет на непосредственное развитие стереоцилий. Тем не менее, эти мутации ухудшают функцию и нормальное состояние основных структур этих клеток, что, в конечном итоге, приводит к их деградации и потере слуха.
Наконец, перед исследователями оставался главный вопрос – возможен ли перенос данных, полученных у мышей, на человека, другими словами есть ли в геноме людей с возрастным снижением слуха ген Loxhd1?
Чтобы узнать это, лаборатория Мюллера пригласила профессора Ричарда Дж. Смита, исследователя слуха из медицинского колледжа Университета штата Айова (Carver College of Medicine, Iowa State University). Смит в течение многих лет собирал образцы ДНК людей из глухих семей, и создал сотни групп образцов, которые предоставил для поиска Loxhd1. Когда анализ был завершен, ученые обнаружили, что мутации гена Loxhd1 присутствовали в некоторых из этих семей с потерей слуха.
Ключи к возрастной глухоте
Loxhd1 - это третий ген, связанный с потерей слуха, который обнаружил доктор Мюллер и его лаборатория. Но именно выявление мутаций этого гена особенно радует профессора: "Трудность заключается в том, что у человека происходит прогрессивная потеря слуха с возрастом, - сказал он. – Вы теряете свой слух медленно, и предсказать это очень трудно. Выявление мутации этого гена может предоставить нам больше информации о генетических основах прогрессирующей возрастной глухоты и дать подсказки о том, как все это может быть исправлено".
Лаборатория Мюллера в настоящее время исследует возможность создания терапевтического препарата, который поможет обратить вспять молекулярные проблемы, возникающие в результате работы дефектного гена.
Источник информации: http://www.scripps.edu/newsandviews/e_20090914/mueller.html