Долговременное применение некоторых антибиотиков и противоопухолевых средств может вызывать нарушение равновесия, головокружение и проблемы с ориентацией. Новое исследование показало, какие именно генные механизмы стоят за этим процессом — и как можно предотвратить необратимые повреждения.
Ключевые факты
- Учёные из Университета Барселоны (University of Barcelona) и Биомедицинского исследовательского института Бельвитге (Bellvitge Biomedical Research Institute, IDIBELL) выявили, какие гены участвуют в разрушении клеток равновесия под действием ототоксичных веществ.
- Исследование опубликовано в журнале Journal of Biomedical Science.
- Повреждения чаще всего вызывают антибиотики группы аминогликозидов (например, стрептомицин) и химиопрепарат цисплатин.
- В ранние стадии повреждение клеток может быть обратимым, если прекратить действие токсинов.
- Учёные выделили ген Vsig10l2, который может стать новым биомаркером хронической ототоксичности.
Как токсины нарушают равновесие
Вестибулярный аппарат внутреннего уха отвечает за чувство равновесия. Его работа основана на особых чувствительных клетках — так называемых «волосковых клетках». Эти клетки улавливают движения тела и передают сигналы в мозг.
Исследователи под руководством профессора Йорди Льоренса из факультета медицины и наук о здоровье Университета Барселоны совместно с IDIBELL и Национальным центром геномного анализа (National Center for Genomic Analysis, CNAG) изучили, как токсичные соединения влияют на экспрессию генов в этих клетках.
С помощью метода RNA-seq (секвенирование РНК) они выявили, что уже на ранних этапах повреждения волосковые клетки меняют активность генов, пытаясь приспособиться к стрессу. При этом снижается экспрессия генов, отвечающих за форму клеток и их способность реагировать на движение.
«Когда токсичное воздействие продолжается, клетки теряют связь с нейронами, деформируются и постепенно отторгаются из ткани», — объясняет Льоренс. — «Но если на раннем этапе прекратить приём токсичных препаратов, соединения между клетками могут восстановиться, и функция возвращается».
Новый ген — возможный биомаркер
Учёные обнаружили, что ген Vsig10l2, обычно активный в волосковых клетках, резко снижает свою экспрессию при хроническом воздействии ототоксинов. Это делает его потенциальным маркером для диагностики хронической ототоксичности и тестирования новых защитных препаратов.
Исследователи отмечают, что понимание этих процессов поможет создавать лекарства, способные останавливать разрушение клеток равновесия или стимулировать их восстановление.
Общие механизмы и перспективы
Интересно, что одинаковые изменения в экспрессии генов наблюдались при воздействии разных токсинов и у разных животных. Это говорит о том, что организм отвечает на хроническое повреждение универсальным механизмом, не зависящим от конкретного вещества.
Авторы считают, что эти результаты важны не только для понимания ототоксичности, но и для других заболеваний, связанных с постепенной потерей клеток внутреннего уха — включая возрастные нарушения равновесия и даже некоторые формы тугоухости.
Сейчас команда изучает, как эти механизмы могут проявляться у пациентов с вестибулярной шванномой — опухолью слухового и равновесного нерва, которая может возникать спонтанно или при нейрофиброматозе 2 типа.
Что это значит для медицины
Работа испанских учёных открывает путь к ранней диагностике и профилактике нарушений равновесия, вызванных лекарственными токсинами. Если в будущем удастся подтвердить роль обнаруженных генов и разработать способы защиты волосковых клеток, это поможет избежать необратимых потерь слуха и вестибулярных функций у пациентов, получающих сильнодействующие препараты.
Литература:
Mireia Borrajo et al, Early downregulation of hair cell (HC)-specific genes in the vestibular sensory epithelium during chronic ototoxicity, Journal of Biomedical Science (2025). DOI: 10.1186/s12929-025-01180-4