Исследователи изучили роль генов сигнального пути Hippo в регенерации клеток зрительных и слуховых рецепторов у мышей. Они показали, что этот путь блокирует восстановление поврежденных рецепторов в ушах и глазах. Используя соединение, подавляющее ключевой белок Lats1/2, ученые способствовали делению клеток-предшественников в органах равновесия и слуха, а также в сетчатке глаза. Эти результаты открывают новые возможности для разработки методов восстановления слуха и зрения. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Зрительные и слуховые рецепторы играют важную роль в восприятии информации. Первые помогают нам видеть свет, цвет и форму, а вторые преобразуют звуковые волны в нервные импульсы. Рецепторы вестибулярного аппарата помогают чувствовать положение тела в пространстве. Однако травмы, громкие звуки, инфекции или заболевания могут повредить их, после чего они уже не смогут самостоятельно регенерировать у человека. Исследователи изучили роль генов, связанных с сигнальным путем Hippo, в регенерации клеток сенсорных органов глаза и уха. Эти гены, как показала группа ученых, останавливают деление клеток в ухе во время эмбрионального развития.
Сначала биологи сосредоточились на белке Lats1/2. Для экспериментов ученые использовали специально разработанные соединения, блокирующие активность этого белка, такие как пирроло[2,3-b]пиридин-3-карбоксамидные композиции. Когда они подвергали клетки внутреннего уха мышей воздействию соединения в лабораторных условиях, клетки-предшественники в органе равновесия (утрикулюс) начинали активно делиться, но аналогичные клетки в органе слуха (кортиев орган) не реагировали. Так биологи выяснили, что белок Lats1/2 подавляет деление стволовых клеток и препятствует восстановлению рецепторов в утрикулюсе.
Далее ученые обнаружили, что деление клеток в кортиевом органе блокируется белком p27Kip1, который тоже связан с сигнальным путем Hippo. Его уровень оказался высоким и в сетчатке глаза. Чтобы проверить влияние этого белка, исследователи создали мышей пониженным уровнем p27Kip1. У этих мышей подавление пути Hippo вызывало не только деление клеток-предшественниц в кортиевом органе, но и клеток Мюллера в сетчатке. Более того, некоторые клетки Мюллера самостоятельно превращались в фоторецепторы и разные типы нейронов без внешнего воздействия.
«В нескольких случаях врачи сообщали о снижении уровня p27KIP1 у пациентов после травмы. Это может дать возможность для использования лекарства для подавления пути Hippo и запуска регенерации в ухе и глазу. Возможно также разработать другое лекарственно-подобное соединение для снижения уровня p27KIP1. Таким образом, наши открытия выявили новые мишени для стимуляции восстановления как слуха, так и зрения», — прокомментировала соавтор работы Ксения Гнедева из Университета Южной Калифорнии.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
