Povećanje sinapsi u uhu otvara novi put za tretman poremećaja sluha

Foto: Robert Przybysz / Alamy / Alamy / Profimedia

U revolucionarnoj studiji, istraživači sa Kresge instituta za istraživanje sluha pri Michigan Medicine uspeli su da unaprede auditivnu obradu kod mladih miševa povećanjem sinapsi u unutrašnjem uhu koristeći neurotrofin-3 (Ntf3). Ovo istraživanje ne samo da podržava hipotezu da gustina sinapsi utiče na skriveni gubitak sluha kod ljudi, već i otvara nove mogućnosti za tretman poremećaja sluha kroz očuvanje ili regeneraciju sinapsi, piše Neuroscience.

Skriveni gubitak sluha opisuje teškoće u slušanju koje se ne mogu otkriti standardnim testiranjem. Osobe sa skrivenim gubitkom sluha često imaju problema sa razumevanjem govora ili razaznavanjem zvukova u prisustvu pozadinske buke. Ova studija podržava hipotezu da je gustina sinapsi između unutrašnjih slušnih ćelija i auditivnih neurona ključna za ovu vrstu gubitka sluha.

Preporučujemo

Poboljšanje auditivne obrade kod miševa

Istraživači su prethodno koristili slične metode – povećanje količine neurotrofnog faktora neurotrofin-3 u unutrašnjem uhu – da bi pospešili oporavak auditivnih odgovora kod miševa koji su doživeli akustičnu traumu i da bi poboljšali sluh kod miševa srednjih godina. Međutim, ova studija je prva koja koristi isti pristup kod inače zdravih mladih miševa kako bi se stvorila poboljšana auditivna obrada, iznad prirodno prisutne.

"Znali smo da pružanje Ntf3 unutrašnjem uhu kod mladih miševa povećava broj sinapsi između unutrašnjih slušnih ćelija i auditivnih neurona, ali nismo znali šta bi više sinapsi značilo za sluh," rekao je Gabriel Korfas, direktor Kresge instituta, koji je predvodio istraživački tim.

"Sada pokazujemo da životinje sa dodatnim sinapsama u unutrašnjem uhu imaju normalne pragove – ono što bi audiolog definisao kao normalan sluh – ali mogu da obrađuju auditivne informacije na supranormalne načine."

Rezultati istraživanja

Rezultujući rad - "Od skrivenog gubitka sluha do supranormalne auditivne obrade posredovane neurotrofinom 3 kroz modulaciju gustine sinapsi unutrašnjih slušnih ćelija" - objavljen je u PLOS Biology. Kao i u prethodnim studijama, istraživači su promenili ekspresiju Ntf3 da bi povećali broj sinapsi između unutrašnjih slušnih ćelija i neurona. Unutrašnje slušne ćelije postoje unutar kohleje i pretvaraju zvučne talase u signale koji se putem tih sinapsi šalju do mozga.

Ovaj put, su uzete i proučavane dve grupe mladih miševa: jedna u kojoj su sinapse smanjene, i druga – miševi sa supranormalnim sluhom kod kojih je broj sinapsi povećan.

"Prethodno smo koristili taj isti molekul da regenerišemo sinapse izgubljene zbog izlaganja buci kod mladih miševa, i da poboljšamo sluh kod miševa srednjih godina, kada već počinju da pokazuju znakove gubitka sluha povezanog sa starenjem," rekao je Korfas. "Ovo sugeriše da ovaj molekul ima potencijal da poboljša sluh kod ljudi u sličnim situacijama. Novi rezultati pokazuju da će regenerisanje sinapsi ili povećanje njihovog broja poboljšati njihovu auditivnu obradu."

Testiranje

Obe grupe miševa su prošle Gap-Prepulse Inhibition test, koji meri njihovu sposobnost da detektuju vrlo kratke auditivne stimulanse. Za ovaj test, subjekat se stavlja u komoru sa pozadinskom bukom, zatim se prezentuje glasan ton koji miša preplaši, sam ili praćen vrlo kratkim tihim intervalom. Taj interval, kada ga miš detektuje, smanjuje startni odgovor. Istraživači zatim određuju koliko dugo taj tihi interval treba da bude da bi miševi mogli da ga detektuju.

Miševi sa manje sinapsi su zahtevali mnogo duži tihi interval. Taj rezultat podržava hipotezu o vezi između gustine sinapsi i skrivenog gubitka sluha kod ljudi. Zanimljivo je da su miševi sa povećanim brojem sinapsi pokazali pojačane vrhove u merenom odgovoru akustičnog moždanog stabla i bolje prošli na Gap-Prepulse Inhibition testu, sugerišući sposobnost da obrade povećanu količinu auditivnih informacija.

"Bili smo iznenađeni da kada smo povećali broj sinapsi, mozak je bio sposoban da obradi dodatne auditivne informacije. I ti subjekti su bolje prošli od kontrolnih miševa na testu ponašanja," rekao je Korfas.

Potencijal za buduće tretmane

Gubitak slušnih ćelija se nekada verovalo da je glavni uzrok gubitka sluha kod ljudi kako starimo. Sada se, međutim, razume da gubitak sinapsi unutrašnjih slušnih ćelija može biti prvi događaj u procesu gubitka sluha, što čini terapije koje očuvaju, regenerišu i/ili povećavaju broj sinapsa uzbudljivim mogućim pristupima za lečenje nekih poremećaja sluha.

"Neki neurodegenerativni poremećaji takođe počinju gubitkom sinapsi u mozgu," rekao je Korfas. "Zato, lekcije iz studija u unutrašnjem uhu mogu pomoći u pronalaženju novih terapija za neke od ovih razarajućih bolesti."

(Telegraf Nauka / Neuroscience)