(PhysOrg.com) – Становление "слабослышащих" является стандартной, но досадной частью старения: синдром, называемый возрастной потерей слуха, затрагивает около 40 процентов людей старше 65 лет в Соединенных Штатах, а к 2030 году им будет подвержено около 28 миллионов американцев.
"Потеря слуха, связанная с возрастом, является очень распространенным симптомом старения у людей, а также универсальна среди видов млекопитающих и является одним из самых ранних обнаруживаемых сенсорных изменений при старении," говорит Томас Пролла, профессор генетики и медицинской генетики в Университете Висконсин-Мэдисон.
Пролла – старший автор статьи в сегодняшнем (ноябрь. 9) PNAS, которая изучает генетические корни этого типа потери слуха, которая не связана с воздействием шума.
В ходе исследования был выявлен ген, который необходим для возрастной потери слуха, состояния, отмеченного гибелью сенсорных волосковых клеток и нейронов спирального ганглия во внутреннем ухе. Эти клетки лежат в основе преобразования вибраций в нервные импульсы, которые мозг может расшифровать, но эти клетки не могут быть регенерированы.
Новое исследование на мышах показывает, что вред начинается со свободных радикалов, которые являются ключевыми подозреваемыми во многих пагубных изменениях старения. Свободные радикалы запускают процесс, называемый апоптозом или запрограммированной гибелью клеток, в результате которого поврежденные клетки "совершить самоубийство." Апоптоз часто бывает полезным, так как он устраняет клетки, которые могут быть предназначены для рака.
Еще до исследования было ясно, что "старение было связано с большой потерей волосковых клеток и ганглиозных клеток, поэтому было правдоподобно, что запрограммированная гибель клеток играет роль в потере слуха," говорит Пролла. "Мы также думали, что оксидативный стресс – присутствие свободных радикалов – способствует возрастной потере слуха, поэтому мы сложили два и два и показали, что оксидативный стресс действительно вызывает возрастную потерю слуха."
На мышах Пролла и первый автор исследования Шиничи Сомея, постдокторский исследователь из UW-Madison, обнаружили, что программа самоубийств действовала в волосковых клетках и нейронах спиральных ганглиев, и что программа самоубийств опиралась на активность в гене самоубийства, называемом bak.
Активность гена bak "необходим для развития возрастной потери слуха," говорит Сомея. "Самым убедительным доказательством этого был тот факт, что линия мышей, не имевшая гена bak, не показывала ожидаемую потерю слуха в возрасте 15 месяцев."
С одной стороны, новые результаты немного необычны, признает Пролла. "В большинстве генетических заболеваний это мутация, которая вызывает болезнь. В нашем исследовании мутация в гене предотвращает заболевание."
Сомея говорит, что он измерял слух у мышей с помощью такого прибора, который используется для проверки слуха у новорожденных. "Это стандартный тест для младенцев. Мы размещаем электроды на коже над мозгом, и когда они реагируют на звук, из ствола мозга генерируется электрический ток, и мы обнаруживаем этот ток."
Новые результаты, полученные в сотрудничестве с университетами Флориды, Вашингтона и Токио, намекают на то, что окислительный стресс и потерю слуха можно предотвратить. Несмотря на то, что антиоксиданты широко используются для предотвращения повреждения свободными радикалами при старении с обычно неутешительными результатами, Someya и Prolla обнаружили, что два пероральных антиоксиданта были эффективны. "Одним из самых удивительных открытий было то, что эти два вещества – альфа-липоевая кислота и кофермент Q10 – очень специфично защищали от апоптоза и потери слуха," говорит Пролла.
Запрограммированная гибель клеток запускается митохондриями, небольшими единицами внутри клеток, которые перерабатывают энергию для клетки. Но когда митохондрии получают сигналы, указывающие на повреждение клетки, они распадаются и начинают процесс апоптоза.
Подтверждая важность митохондрий в потере слуха, известно, что оба полезных антиоксиданта делают митохондрии менее чувствительными к окислительному стрессу.
По словам Проллы, исследование предоставляет убедительные доказательства связи свободных радикалов, гена bak и потери слуха. "Мы хотели узнать, как окислительный стресс приводит к гибели этих критически важных клеток, и когда мы посмотрели на мышей без bak, они были полностью защищены от возрастной потери слуха. Один из наших основных выводов заключается в том, что повреждение свободными радикалами не убивает клетку напрямую, а скорее вызывает путь к запрограммированной гибели клеток. Мыши без bak все еще накапливали окислительное повреждение, но не подвергались запрограммированной гибели клеток, не теряли волосковые клетки или эти нейроны, и у них был хороший слух."
Бак может играть роль и в других возрастных заболеваниях, добавляет Пролла. "Это исследование было сосредоточено на потере слуха, но есть доказательства того, что другие заболевания, связанные с потерей нейронов, такие как болезнь Паркинсона или Альцгеймера, связаны с окислительным стрессом, и возможно, что белок bak также играет роль в апоптозе при этих заболеваниях. Мы очень заинтригованы возможностью того, что блокирование bak может иметь более широкое применение против нейродегенерации."
Источник: Университет Висконсин-Мэдисон (новости: в сети)