Hey1 und Hey2 sicherzustellen Innenohr " Haarzellen " werden zum richtigen Zeitpunkt vorgenommen , an der richtigen Stelle

Zwei Johns Hopkins Neurowissenschaftler die " Molekular Bremsen " , die Zeit der Erzeugung der wichtigsten Zellen des Innenohrs Kochleas von Mäusen entdeckt. Diese " Haarzellen " übersetzen Schallwellen in elektrische Signale um , die an das Gehirn durchgeführt werden und als Töne interpretiert. Wenn die Anordnung der Zellen gestört ist , wird Hörgeschädigte .


Die Haarzellen fehlt nur Hey2 Mäuse werden fein säuberlich in vier Reihen (links) , während die fehlenden Hey1 und Hey2 sind unorganisiert (rechts) ausgekleidet. Der Zellen haar Vorsprünge (pink) kann fehlorientiert sein , auch.
Bildnachweis: Angelika Doetzlhofer

Eine Zusammenfassung der Studie wurde im Journal of Neuroscience veröffentlicht .

" Die Proteine ​​Hey1 und Hey2 wirken als Bremse , um Haarzellgenerationzu verhindern, bis die Zeit reif ist ", sagt Angelika Doetzlhofer , Ph.D., ein Assistent Professor für Neurowissenschaften . " Ohne sie , die Haarzellen am Ende unorganisiert und dysfunktional. "

Die Cochlea ist eine gewendelte , mit Flüssigkeit gefüllte Struktur durch eine flexible Membran , die bei Schallwellen getroffen es vibriert begrenzt. Diese Vibration wird durch die Flüssigkeit in der Cochlea geleitet und durch spezialisierte Haarzellen , die das Gewebe in vier präzise Zeilen Zeile abgetastet. Ihr Name kommt aus der Zellen haar Vorsprünge, die Bewegung des Cochlea- Flüssigkeit erkennen und erzeugen elektrische Signale , die den Klang an das Gehirn weiterzuleiten.

Während der Entwicklung " Stammzellen " in der Cochlea nach in Haarzellen differenzieren in einer präzisen Abfolge aus, beginnend mit den Zellen an der Basis der Cochlea und fortschreitend in Richtung auf seine Spitze . Das Signalprotein Sonic Hedgehog wurde bekannt, dass in der Nähe von Nervenzellen in einem zeit- und ortsabhängigenMuster, dass der Haarzelldifferenzierungentspricht freigegeben werden. Aber der Mechanismus der Sonic Hedgehog die Aktion war unklar .

Doetzlhofer und Postdoc Ana Benito Gonzalez gezüchteten Mäusen, deren Innenohr -Zellen fehlten Hey1 und Hey2 , zwei Gene bekannt, in den Elternzellen aktiv sein, aber ausgeschaltet in Haarzellen . Sie fanden heraus , dass , ohne die Gene , die Zellen wurden zu früh erzeugt und wurden abnorm strukturiert : Reihen von Haarzellen wurden entweder zu viele oder zu wenige, und ihren haar Vorsprünge oft verformt und in die falsche Richtung.

"Während diese Mäuse nicht lange genug leben, für uns ihr Gehör zu testen , wir wissen aus anderen Studien , die Mäuse mit unorganisiert Haarzellmusterhaben ernsthafte Hörprobleme ", sagt Doetzlhofer .

Weitere Experimente zeigten, die Rolle von Sonic Hedgehog bei der Regulierung der zwei Schlüsselgenen .

" Hey1 und Hey2 stoppen die Stammzellen aus Wendepunkt in Haarzellen , bis die Zeit reif ist ", erklärt Doetzlhofer . "Sonic Hedgehog gilt diese " Bremse ", gibt dann langsam Druck auf sie , wie die Cochlea entwickelt . Wenn die Bremsen nicht mehr funktionieren , werden die Haarzellen zu früh erzeugt und am Ende falsch ausgerichtet . "

Sie fügt hinzu , dass Sonic Hedgehog , Hey1 und Hey2 werden in vielen anderen Elternzelltypenin der gesamten Entwicklung des Nervensystems festgestellt und können ähnliche Rollen im Timing der Erzeugung von anderen Zelltypen zu spielen.