Формирование волосковых клеток внутри улитки в эмбриональном периоде — это многоступенчатый и сложный процесс. Незрелые клетки постепенно преобразуются в полноценные волосковые клетки: от внешней стороны и далее по спирали, пока улитка полностью не обрастёт микроскопическими волосками. Несмотря на то, что медицина хорошо знает, как они образуются, здесь ещё имеются тёмные пятна. Например, учёные пока не разобрались в молекулярных сигналах, которые отвечают за клеточную модель волосков: как сигналы выстраивают процесс так, что в нужное время начинается дифференциация слуховых рецепторов и «обучение» клеточной модели?
Сигнальные клетки и градиенты
Чтобы ответить на этот вопрос, Анжелика Дёцльхофер вместе с коллегами изучила развитие улитки внутреннего уха у мышиных эмбрионов, а именно сигнальные белки, которые на этапе формирования улитки производят на свет волосковые клетки.Внимание учёных привлекли два белка — активин А и фоллистатин. Уровень этих белков менялся по мере того, как стволовые клетки трансформировались в зрелые волосковые клетки.
Содержание активина А отличалось на разных этапах созревания клеток и в разных частях улитки. Например, уровень белка был низким на периферийной части улитки, когда молодые клетки начали превращаться в волосковые клетки. В то же время внутри улитки, где клетки оставались «в зародыше», уровень активина А зашкаливал.
Авторы исследования называют такие белковые перепады сигнальными градиентами: «Сигнальные градиенты играют фундаментальную роль в период эмбрионального развития. От них зависит контроль роста и дифференцировка».
Два белка тянут канат в разные стороны? (нет)
В то время как сигнальный градиент активина А действует в одном направлении — снаружи внутрь улитки, — градиент фоллистатина движется изнутри наружу. Несмотря на противоположность, оба белка дополняют друг друга и помогают волосковым клеткам формироваться правильно. Другие исследования подтверждают это: к примеру. как только учёные повысили уровень активина А у эмбрионов лабораторных мышей, волосковые клетки стали развиваться чересчур рано.Действие активина А и фоллистатина очень точно выверено по времени. Любое вмешательство извне негативно скажется на состоянии улитки, — утверждает Дёцльхофер.
Она предполагает, что в будущем исследование поможет найти новые методы лечения сенсоневральной тугоухости.