Ученые из Oregon State Health & Science University (OHSU) впервые в мельчайших подробностях описали архитектуру внутреннего уха - одного из отделов органа слуха, который преобразует вибрации в звук. Это открытие позволило лучше понять молекулярный механизм, стоящий за этой фундаментальной сенсорной функцией, и открыло новые возможности для исследования проблем нарушений слуха.

Ученые подробно описали структуру внутреннего уха - одного из отделов органа слуха, который отвечает за нашу способность слышать. Depositphotos

Способность уха превращать вибрации в звук осуществляется благодаря внутренней структуре, называемой комплексом механосенсорной трансдукции. Хотя он играет важнейшую роль в формировании слуха, состав этой структуры и механизмы, лежащие в основе ее работы, до последнего времени были недостаточно изучены.

"Внутреннее ухо является последней сенсорной системой, в которой фундаментальные молекулярные механизмы не изучены в полном объеме", - рассказывает руководитель проекта Эрик Гуау. "Все эти удивительные процессы, протекающие в нашем ухе, оставались загадкой на протяжении десятков лет".

В процессе работы команда изучала круглого червя Caenorhabditis elegans. Почвенная нематода является популярной моделью в мире науки, так как она имеет схожий с человеком геном и общие клеточные механизмы. За пять лет исследований эксперты изучили более 60 миллионов червей. Опыты проводились помощью криоэлектронной микроскопии - новой техники, используемой для создания трехмерных реконструкций белков.

В результате ученым удалось собрать воедино белковый комплекс, который преобразует вибрации в электрические импульсы, воспринимаемые нашим мозгом как звук. По словам специалиста по слуху из OHSU Питера Гиллеспи, (который напрямую не участвовал в этом проекте) – «создание подробного описания этой сложной биологической структуры является очень долгожданным событием".

"Многие специалисты в области отоневрологии десятилетиями ждали этих результатов. И сегодня, когда они здесь - мы счастливы", - заявил он. "Результаты, полученные ходе этого проекта, открывают новые возможности для исследований. Это событие вдохнет новую жизнь в область неврологии слуха на долгие годы". 

Поскольку снижение слуха может возникнуть в результате генетических нарушений, которые модифицируют белки, составляющие комплекс механосенсорных механизмов, способность визуализировать белковый комплекс может предложить новые способы борьбы с такими мутациями.

"Это сразу же наводит на мысль о методах, которые могли бы компенсировать подобные недостатки", - рассказывает руководитель проекта Эрик Гуау. "Если мутации приводят повреждениям каналов трансдукции, приводящим к потере слуха, можно например разработать лекарство, способное вписаться в это пространство и устранить проблему. Или же мы сможем укрепить ослабленные слуховые механизмы".

Результаты данного проекта были зарегистрированы в международном издании Nature. 

 Source: Oregon State Health & Science University (OHSU), journal Nature. 

Орегонский государственный университет здравоохранения и науки (OHSU), журнал Nature. 

1. (https://www.nature.com/articles/s41586-022-05314-8)
2. (https://news.ohsu.edu/2022/10/12/ohsu-scientists-discover-mechanism-of-hearing)