Волосковые клетки по всему телу кальмара могут помочь в изучении потери слуха

Учёные из Case Western Reserve University составили первую полную карту сенсорных волосковых клеток на теле кальмара. Эти структуры воспринимают движение воды и по принципу работы напоминают волосковые клетки человеческого внутреннего уха, повреждение которых может привести к потере слуха.

Ранее такие клетки у кальмаров находили преимущественно на голове и руках. Новое исследование показало, что сенсорная система распространяется значительно шире: клетки обнаружили на мантии, плавниках и сифоне. Они образуют отдельные ряды или более крупные поля, расположенные на разных участках поверхности тела.

Для трёхмерного картирования исследователи использовали светолистовую микроскопию. Этот метод освещает тонкий слой образца лазерным лучом и позволяет последовательно собрать объёмную модель тканей, не подвергая их такому сильному повреждению, как при традиционной съёмке с множественным освещением.

Волосковые клетки оснащены пучками микроскопических выростов — стереоцилий. Когда поток воды приводит их в движение, механическое воздействие преобразуется в нервный сигнал. Кальмар получает информацию о колебаниях окружающей среды и может использовать её для ориентации, обнаружения движения и реакции на приближение других организмов.

Особенно важным для исследователей оказалось различие в длине пучков. У рыб волосковые структуры боковой линии обычно имеют более однообразное строение. У кальмаров их длина меняется в зависимости от положения на теле, поэтому разные клетки могут быть настроены на различные частоты движения воды.

Похожий принцип работает в человеческой улитке — части внутреннего уха, где находятся тысячи волосковых клеток. Длина их стереоцилий связана с восприятием разных звуковых частот. Если пучок повреждается, клетка перестаёт корректно передавать сигнал мозгу, а сам слух может ухудшиться.

Кальмар не является прямой моделью человеческого уха, поэтому результаты нельзя сразу переносить на лечение глухоты. Однако найденная система даёт исследователям новый объект для изучения механики волосковых пучков и причин, по которым такие клетки теряют чувствительность. Работа опубликована в журнале Current Biology.

Источник: Phys.org