Стремясь вылечивать глухоту, стэнфордские ученые создают функциональные внутренние ушные клетки

Глубоко в ухе, специализированные клетки звонили, волосковые клетки обнаруживают колебания в воздухе и переводят их на звук. Десять лет назад Стефан Хеллер, доктор философии, преподаватель отоларингологии в Медицинской школе Стэнфордского университета, придумал идею, что, если бы Вы могли бы создать эти клетки в лаборатории от стволовых клеток, это имело бы большое значение для помощи ученым понять молекулярное основание слушания, чтобы развить лучшее лечение для глухоты.После лет работы лаборатории исследователи в лаборатории Хеллера сообщили в проблеме 14 мая Клетки, что они нашли способ развить клетки мыши, смотрящие и действующие точно так же, как внутренние ушные волосковые клетки животного — опора к нашему слуху и балансу — в чашке Петри.

Если они могут далее усовершенствовать рецепт, чтобы генерировать волосковые клетки в миллионах, он мог бы привести к значительным научным и клиническим успехам вдоль пути к исцелению глухоты в будущем, сказали они.«Это дает нам реальную надежду, что могла бы быть некоторая терапия для регенерации волосковых клеток», сказал Дэвид Кори, доктор философии, преподаватель нейробиологии в Гарвардском университете, не вовлеченный в исследование. «Могло потребоваться десятилетие или больше, но это — возможность».

Используя обе эмбриональных стволовых клетки от мышей, а также повторно запрограммированных фибробластов мыши (тип относительно недифференцированной клетки, найденной во многих частях тела), исследователи представляют постепенного гида о том, как уговорить эти клетки в чувствительные клетки, обычно проживающие во внутреннем ухе.«Мы знали, что это действительно работало, когда мы видели их в электронном микроскопе», сказал Хеллер. «Они действительно были похожи, что были более или менее вынуты из уха».Люди рождаются с 30 000 кохлеарных и вестибулярных волосковых клеток за ухо. (В отличие от этого, одна сетчатка питает приблизительно 120 миллионов фоторецепторов.), Когда значительное количество этих клеток потеряны или повреждены, потеря слуха происходит. Основная причина потери слуха и определенных нарушений баланса состоит в том, что — в отличие от других разновидностей, таких как птицы — люди и другие млекопитающие неспособны спонтанно восстановить эти клетки слушания.

Поскольку население имеет в возрасте, и шумовое загрязнение стало более тяжелым, эксперты по здоровью теперь оценивают, что один в трех взрослых по возрасту 65 развил потерю слуха препятствования из-за деструкции их ограниченное число волосковых клеток.Один из контрольно-пропускных пунктов к пониманию молекулярного основания слушания является недостаточностью волосковых клеток, доступных для исследования, сказал Хеллер. В то время как исследователям в конечном счете будут нужны человеческие волосковые клетки, версия мыши является хорошей моделью для начальных фаз экспериментирования, сказал он. В дополнение к использованию эмбриональных стволовых клеток мыши исследователи использовали фибробласты, повторно запрограммированные, чтобы вести себя как стволовые клетки: Они известны как вызванные плюрипотентные стволовые клетки или клетки IPS.

«Наше исследование предлагает протокол, чтобы генерировать миллионы функциональных волосковых клеток из возобновляемого источника», сказал Хеллер. «Мы можем теперь генерировать эти клетки и не должны проходить десятки мышей для единственного эксперимента. Это позволяет нам делать молекулярные исследования с намного более высокой эффективностью».

Исследование детализирует, как исследователи преуспели в том, чтобы уговорить эмбриональные стволовые клетки мыши и клетки IPS через различные фазы развития, происходящие в матке. По словам ведущего автора Казуо Ошимы, MD, доктора философии, преподавателя исследования в Стэнфорде, работающего в лаборатории Хеллера, они начали путем превращения стебля и клеток IPS в тип клеток, формирующих эктодерму молодого эмбриона — внешний слой эмбриона клеток, в конечном счете дифференцирующихся во многие ткани и структуры, такие как клетки кожи и невроциты. Затем они использовали определенные факторы роста, чтобы преобразовать их в клетки «ушного прародителя» (ушной, означает ухо).

И после этого, они изменили химический суп по блюду, так, чтобы клетки, сгруппированные в образе, подобном волосковым клеткам и, развили стереореснитчатые связки, которые также характерны для волосковых клеток.«Мы смотрели на то, как ухо развивается в эмбрионе, на развивающихся шагах, и имитировало эти шаги в блюде культуры», сказал Хеллер.Волосковые клетки во внутреннем ухе содержат крошечные скопления похожих на волосы прогнозов, известных как стереоцилия. Звуковые колебания заставляют стереоцилию сгибаться немного, вызывая механические колебания, тогда преобразовывающиеся в электрохимический сигнал, что мозг интерпретирует как звук.

Клетки в чашке Петри, при тщательном изучении, имели эту ту же структуру.«Эти клетки имеют очень интригующую структуру», сказал Хеллер. «Они похожи, что у них есть пучки волос стереоцилии».Что еще более важно, дальнейшее исследование показало, что клетки также ответили на механическую стимуляцию путем производства тока точно так же, как волосковые клетки.

Используя исследование, исследователи стимулировали связки и сделали запись вызванного тока. Соавтор Энтони Риччи, доктор философии, адъюнкт-профессор отоларингологии, был ответственен за этот шаг работы.Хеллер, лидер в стволовой клетке, основанной исследование в области внутреннего уха, был недавно сосредоточен на двух путях для возможных средств для глухоты: медикаментозное лечение — который мог быть столь же простым как применение ушных капель — и пересадка стволовых клеток во внутреннее ухо.Оба пути могли быть далее продвинуты способностью развить подобные волосковой клетке клетки, сказал он. «Мы могли теперь проверить тысячи препаратов в блюде культуры», объяснил он. «Невозможно достигнуть такого масштаба у животных.

В течение приблизительно одного десятилетия мы могли получить выгоду этого типа показа».Исследование лаборатории регенерации волосковых клеток для трансплантации во внутреннее ухо, чтобы вылечить глухоту будет также продолжаться.

«Мы сделали подобные волосковой клетке клетки в чашке Петри», заявил Осима. «Это — важный шаг к развитию будущих методов лечения».Исследование финансировалось грантами от Национального Института Здоровья, Калифорнийского Института Регенеративной Медицины и Нейробиологией Премии Заболеваний мозга от Фонда пожертвований Макнайта для Нейробиологии.

Среди других Стэнфордских соавторов постдокторские ученые Куниу Шин, доктор философии; Марк Динстубер, Мэриленд; и Энтони Пенг, доктор философии.Источник:Медицинский центр Стэнфордского университета

10 комментариев

  1. значит гиркин который осуществил терракт в Славянске против жителей Украины ходит по росии не подсудным, а тут такой вот приговор, ну ну глянем

  2. недавно вечером подьехал на заправку , рядом колонка стоит машина один в машине другой к касе бухие оба видать, тот у касы не может найти бумажник кричит в машину посмотри где может выпал, другой обшарил в машине нету вылазит и наклоняется и светит зажигалкой возле дверей и вокруг машины , заправщик в шоке я бегом по газам , люди это непредсказуемый фактор

Добавить комментарий