Втрата слуху, спричинена антибіотиками, може бути відвернена за допомогою терапевтичних мішеней, як припускають вчені з медичної школи університету Індіани, США. Це відкриття відноситься, зокрема, до аміноглікозидів (AG). Незважаючи на те, що аміноглікозиди можуть лікувати багато важких інфекційних захворювань, вони також є ототоксичними, що означає, що вони завдають незмінної шкоди сенсорним клітинам слухової системи.
Зв’язок між ототоксичністю та антибіотиками
Щоб покласти край такому пошкодженню, група вчених з Медичної школи університету Індіани поставила собі за мету з’ясувати, як вплив аміноглікозидів змінює терапевтичні мішені в молекулах, необхідних для функціонування сенсорних рецепторів. Вони зосередилися на механізмі, який включає білок під назвою RIPOR2. Було встановлено, що мутації у цьому білку пов’язані з втратою слуху. Однак у останньому вивченні зміни RIPOR2 були предметом дослідження — було виявлено усунення RIPOR2.
Переміщення RIPOR2 у волоскових клітинах миші зі стереоцилій в навколосуглобову область запускається протягом декількох хвилин за допомогою антибіотика AG. В результаті RIPOR2 взаємодіє з білком GABARAP, що асоціюється з рецептором ГАМК типу А. Тоді ми можемо бачити наступний результат – дисфункцію аутофагії.
Вчені виявили, що зменшення синтезу RIPOR2 або GABARAP повністю зупиняє спричинену AG загибель сенсорних клітин та подальшу глухоту у миші. Крім того, зниження експресії двох основних мітохондріальних білків аутофагії зупиняє загибель сенсорних клітин і подальші проблеми зі слухом через аміноглікозидів.
Вчені на чолі з Бо Чжао, доктором філософії медичної школи університету Індіани, розробили один із перших лабораторних зразків, несприйнятливих до ототоксичності, спричиненої аміноглікозидами. Він стримує багато біологічних шляхів для припинення глухоти, викликаної AG.
Під час дослідження лабораторія Бо Чжао застосувала біохімічне тестування визначення білків, знайдених у сенсорних клітинах. Вчені вперше побачили, що AG мають зв’язок із RIPOR2, необхідним для здатності розуміти різницю між звуками.
Що таке аміноглікозид?
Аміноглікозид (AG), антибіотична речовина широкого спектру дії, що діє шляхом інгібування синтезу білка, вже майже сто років застосовується для лікування тяжких інфекційних станів. Незважаючи на те, що препарат є терапією вибору при гострих інфекціях – особливо в країнах, що розвиваються – через його доступність і зниження рівня антибіотичної резистентності, було заявлено, що він викликає руйнування сенсорних рецепторів як слухової, так і вестибулярної систем і наступну глухоту майже у половини пацієнтів. Ототоксичність – втрата слуху через прийом медикаментів – є однією з провідних причин глухоти, згідно зі статистичними даними – лише у США понад 45 мільйонів людей мають порушення слуху.
Щоб зрозуміти, як працює ототоксичність, пов’язана з AG, вчені створили лабораторний прототип, який має добрий слух, але суттєво знижує синтез RIPOR2. Завдяки цим розробкам було встановлено, що модель мала типових наслідків після лікування AG. Крім того, були створені інші лабораторні моделі без синтезу та модифікації певних білків, які не спричиняли загибелі сенсорних клітин або ототоксичності при лікуванні антибіотиками.
Вчені стверджують, що знайдені ними білки надалі можуть бути застосовані як біологічні мішені для запобігання втраті слуху через медикаменти.
