Университет исследователей Айовы заявляет, что обыкновенная дрозофила, Дрозофила melanogaster, является идеальной моделью, чтобы изучить потерю слуха в людях, вызванных громким шумом. Причина: молекулярные подкрепления к его слушанию – примерно то же самое как с людьми.В результате ученые могут использовать дрозофилу, чтобы ускорить темп исследования причины вызванной шумом потери слуха и потенциального лечения условия, согласно работе, опубликованной на этой неделе в Раннем Выпуске онлайн журнала Proceedings Национальной академии наук.«Насколько мы знаем, это – первый раз, когда любой использовал систему насекомого в качестве модели для NIHL (вызванная шумом потеря слуха)», говорит Дэниел Эберл, преподаватель биологии UI и соответствующий автор на исследовании.
Потеря слуха, вызванная громким шумом, с которым сталкиваются в профессиональном или развлекательном урегулировании, является дорогой и растущей проблемой со здоровьем, поскольку молодые люди используют наушники-вкладыши, чтобы слушать громкую музыку и тем более, что стареющее поколение Родившегося во время демографического взрыва входит в пенсию. Несмотря на эту тенденцию, «молекулярные и физиологические модели, вовлеченные в проблему или восстановление, не полностью поняты», отмечает Эберл.Войдите в дрозофилу как в маловероятное полномочие для исследователей узнать больше, как громкие шумы могут повредить человеческое ухо.
Эберл и Кевин Кристи, победите автора на бумаге и постдокторского исследователя в биологии, скажите, что они были мотивированы перспективой нахождения модели, которая может ускорить день, когда медицинские исследователи могут полностью понять факторы, вовлеченные в вызванную шумом потерю слуха и как облегчить проблему. Исследование явилось результатом пилотного проекта, проводимого студентом бакалавриата UI Уэсом Смитом в лаборатории Эберла.«Модель дрозофилы превосходит другие модели в генетической гибкости, стоимости и непринужденности тестирования», говорит Кристи.Муха использует свою антенну в качестве ее уха, которое резонирует в ответ на песни ухаживания, произведенные вибрацией крыла.
Исследователи подвергли испытательную группу мух к громкому, 120-децибеловому тону, который находится в центре ряда дрозофилы звуков, которые это может услышать. Это чрезмерно стимулировало их слуховую систему, подобную воздействию перед рок-концертом или молотку гнезда.
Позже, слушание мух было проверено, играя серию импульсов песни в натуралистическом объеме и измеряя физиологический ответ, вставив крошечные электроды в их антенны. У дрозофил, получающих громкий тон, как находили, было свое с ослабленным слухом относительно контрольной группы.Когда мухи были проверены снова неделю спустя, выставленные шуму возвратили нормальные уровни слушания. Кроме того, когда структура ушей мух была исследована подробно, исследователи обнаружили, что нервные клетки испуганных шумом мух показали знаки, что они были выставлены напряжению, включая измененные формы митохондрий, которые ответственны за создание большей части энергоснабжения клетки.
Мухи с мутацией, делающей их восприимчивый к напряжению не только, показали более серьезные сокращения слушания способности и более видных изменений в форме митохондрий, у них все еще были дефициты на слушании 7 дней спустя, когда нормальные мухи выздоровели.Эффект на молекулярные подкрепления уха дрозофилы совпадает с испытанный людьми, делая тесты вообще применимыми к людям, отмечают исследователи.«Мы нашли, что дрозофилы показывают акустические эффекты травмы, напоминающие найденных у позвоночных животных, включая стимулирование метаболического напряжения в сенсорных нейронах», говорит Эберл. «Наш отчет первый, чтобы сообщить о шумовой травме у Дрозофилы и является фондом для изучения молекулярных и генетических условий, следующих из NIHL».«Мы надеемся в конечном счете использовать систему, чтобы посмотреть на то, как генетические пути изменяются в ответ на NIHL.
Кроме того, мы хотели бы изучить, как модификация генетических путей могла бы уменьшить эффекты шумовой травмы», добавляет Кристи.Эберл и Отдел Кристи УИ коллег Биологии: Елена Сиван-Лукианова, Уэсли К. Смит (в настоящее время в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе), Бенджамин Т. Олдрич, Майкл А. Шон, Мэдхупарна Рой (в настоящее время в Питтсбургском университете) и Бриджит К. Лир.
Исследование было поддержано Национальными Институтами Здоровья (грант номер R21 DC011397 к Eberl и P30 DC10362 Стивену Грину), в поддержку Центра Айовы Молекулярной Слуховой Нейробиологии.