Потеря слуха, вызванная антибиотиками, может быть предотвращена с помощью терапевтических мишеней, как предполагают ученые из медицинской школы университета Индианы, США. Это открытие относится, в частности, к аминогликозидам (AG). Несмотря на то, что аминогликозиды могут лечить многие тяжелые инфекционные заболевания, они также являются ототоксичными, что означает, что они наносят неизменяемый вред сенсорным клеткам слуховой системы.
Связь между ототоксичностью и антибиотиками
Чтобы положить конец такому повреждению, группа ученых из Медицинской школы университета Индианы поставила перед собой цель выяснить, как воздействие аминогликозидов изменяет терапевтические мишени в молекулах, необходимых для функционирования сенсорных рецепторов. Они сосредоточились на механизме, включающем белок под названием RIPOR2. Было установлено, что мутации в этом белке были связаны с потерей слуха. Однако в последнем изучении изменения RIPOR2 не были предметом исследования — были выявлены смещения RIPOR2.
Перемещение RIPOR2 в волосковых клетках мыши из стереоцилий в околосуставную область запускается в течение нескольких минут с помощью антибиотика AG. В результате RIPOR2 взаимодействует с белком GABARAP, ассоциированным с рецептором ГАМК типа А. Тогда мы можем видеть следующий результат — дисфункцию аутофагии.
Ученые обнаружили, что уменьшение синтеза RIPOR2 или GABARAP полностью останавливает вызванную AG гибель сенсорных клеток и последующую глухоту у мыши. Кроме того, снижение экспрессии 2 основных митохондриальных белков аутофагии останавливает гибель сенсорных клеток и последующие проблемы со слухом из-за аминогликозидов.
Ученые во главе с Бо Чжао, доктором философии медицинской школы университета Индианы, разработали один из первых лабораторных образцов, невосприимчивых к ототоксичности, вызванной аминогликозидами. Он сдерживает многие биологические пути для прекращения глухоты, вызванной AG.
В ходе исследования лаборатория Бо Чжао применила биохимическое тестирование для определения белков, найденных в сенсорных клетках. Ученные впервые увидели, что AG имеют связь с RIPOR2, необходимым для способности понимать различия между звуками.
Что такое аминогликозид?
Аминогликозид (AG), антибиотическое вещество широкого спектра действия, действующее путем ингибирования синтеза белка, уже почти сто лет применяется для лечения тяжелых инфекционных состояний. Несмотря на то, что препарат является терапией выбора при острых инфекциях — особенно в развивающихся странах — из-за его доступности и снижения уровня антибиотической резистентности, было заявлено, что он вызывает разрушение сенсорных рецепторов как слуховой, так и вестибулярной систем и последующую глухоту почти у половины пациентов. Ототоксичность — потеря слуха из-за приема медикаментов – является одной из ведущих причин глухоты, согласно статистическим данным — только в США более 45 миллионов человек имеют нарушения слуха.
Чтобы понять, как работает ототоксичность, связанная с AG, ученые создали лабораторный прототип, который обладает хорошим слухом, но существенно снижает синтез RIPOR2. Благодаря этим разработкам было установлено, что модель не имела типичных последствий после лечения AG. Кроме того, были созданы другие лабораторные модели без синтеза и модификации определенных белков, которые не вызывали гибели сенсорных клеток или ототоксичности при лечении антибиотиками.
Ученые утверждают, что найденные ими белки в дальнейшем могут быть применены в качестве биологических мишеней для предотвращения потери слуха через медикаменты.
