Objev mutací genu CPD vrhá světlo na vzácnou ztrátu vrozeného sluchu

Mutace v genu známém jako CPD hrají klíčovou roli ve vzácné formě vrozené ztráty sluchu, zjistil mezinárodní tým vědců. Vědci z University of Chicago, University of Miami a několik institucí v Turkiye zveřejnili svá zjištění v Journal of Clinical Investigationukazuje, že mechanismus, kterým gen, obvykle spojen se změnou proteinů, ovlivňuje také vnitřní ucho. Tým také identifikoval dva potenciální přístupy k léčbě stavu.

Tato studie je vzrušující, protože jsme našli nový gen mutace To je spojeno s hluchotou, a co je důležitější, máme terapeutický cíl, který může tento stav skutečně zmírnit. “

Rong Grace Zhai, PhD, hlavní autor, profesor Jack Miller pro studium neurologických onemocnění neurologie v Uchicago

Ačkoli se studie zaměřila na jednotlivce se vzácnou kombinací mutací s genem CPD, mohlo by existovat širší důsledky, pokud jsou spojeny s jednotlivými mutacemi Ztráta sluchu související s věkemdodala.

Spojení mezi CPD a ztrátou sluchu

Vědci zpočátku vynulovali na genu CPD po identifikaci odlišné kombinace mutací ve třech nesouvisejících rodinách z Turkiye s vrozenou formou hluchoty známé jako senzorineurální ztráta sluchu nebo SNHL.

Stav, který je dědičný a obvykle diagnostikován v raném dětství, způsobuje trvalou ztrátu sluchu a je považován za nevratné. Přestože sluch může být vylepšen sluchadly a kochleárními implantáty, v současné době není k dispozici žádné lékařské ošetření pro samotný stav.

Když vědci analyzovali genetickou databázi, zjistili, že ostatní lidé s mutacemi CPD také vykazovali známky ztráty sluchu včasného nástupu.

Smyslové buňky zranitelné vůči vyčerpání argininu

Vědci provedli myší studii, aby získali hlubší pochopení toho, jak gen CPD ovlivňuje slyšení. Gen CPD obvykle kóduje enzym, který produkuje arginin aminokyseliny, který zase produkuje oxid dusnatý, důležitý neurotransmiter, který pomáhá vysílat signály skrz nervový systém. Studiem myšího vnitřního ucha, které je podobné lidem, vědci zjistili, že mutace v genu CPD narušily tuto cestu, což vedlo k oxidačnímu stresu a buněčné smrti v smyslových buňkách ucha, zejména v jemných chlupech, které detekují zvukové vlny.

„Ukazuje se, že CPD udržuje hladinu argininu ve vlasových buňkách, aby umožnila rychlou signalizační kaskádu generováním oxidu dusnatého,“ vysvětlil Zhai. „A proto, ačkoli je to všudypřítomně exprimováno v jiných buňkách v celém nervovém systému, jsou tyto vlasové buňky citlivější nebo zranitelnější vůči ztrátě CPD.“

Model ovocné mušky ukazuje výhody léčby

Tým také použil ovocné mušky jako model ke studiu účinků změn CPD. Zjistili, že ovocné mutace s mutacemi CPD vykazovaly změny chování v souladu s poškozením vnitřního ucha, jako jsou ztráty sluchu a rovnováhy.

Nakonec vědci testovali dva přístupy k léčbě narušené cesty: argininové doplňky, aby kompenzovaly ztracenou argininu v důsledku mutace CPD, a léčivo sildenafil (viagra), o kterých věděli, že stimuluje jednu z cest ovlivněných ztrátou oxidu dusc. Oba přístupy zlepšily přežití buněk v buňkách pacienta a snížily chování při ztrátě sluchu u ovocných mušek.

„To, co to opravdu působí, je to, že nejenže chápeme základní buněčný a molekulární mechanismus pro tento druh hluchoty, ale také jsme zjistili slibnou terapeutickou cestu pro tyto pacienty. Je to dobrý příklad našeho úsilí o úsilí o napojení léků schválených FDA pro léčbu vzácných onemocnění,“ řekl Zhai.

Studie také demonstruje hodnotu modelů ovocných mušek pro studium neurologických onemocnění, včetně podmínek souvisejících s věkem, poznamenal Zhai. „Dávají nám schopnost nejen porozumět patologii onemocnění, ale také identifikovat terapeutické přístupy,“ řekla.

Dále vědci plánují provést další studie, aby získali hlubší pochopení signální dráhy oxidu dusnatého a její roli ve smyslovém systému vnitřního ucha. Chtějí také studovat prevalenci mutací CPD ve větších populacích.

„Kolik lidí nese varianty v tomto genu a existuje náchylnost k hluchotě nebo ztrátě sluchu v závislosti na věku?“ řekla. „Jinými slovy, je to rizikový faktor pro jiné typy smyslové neuropatie?“