Международная команда исследователей выявила новую мутацию гена CPD, вызывающую врождённую потерю слуха, и предложила потенциальное лечение с помощью аргинина или силденафила (Viagra). Работа раскрывает, как нарушение обмена аргинина и сигнального пути оксида азота приводит к повреждению слуховых клеток. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.
Ключевые факты
- Мутация в гене CPD нарушает обмен аргинина и образование оксида азота, что вызывает гибель слуховых клеток.
- Нарушение выявлено у трёх несвязанных турецких семей с наследственной нейросенсорной глухотой.
- Добавление аргинина или приём силденафила восстанавливали функции клеток в модельных экспериментах.
- Исследование выполнено под руководством Ронг Грейс Чжай из Чикагского университета (University of Chicago).
- Работа демонстрирует потенциал для перепрофилирования уже одобренных лекарств при редких заболеваниях.
Как ген CPD связан со слухом
Учёные обратили внимание на CPD, обнаружив необычную комбинацию его мутаций у трёх турецких семей, страдавших нейросенсорной потерей слуха (SNHL) — врождённой формой глухоты, вызываемой повреждением клеток внутреннего уха.
При анализе международных генетических баз данных оказалось, что у других людей с мутациями в CPD также наблюдалась ранняя потеря слуха. Это позволило связать ген напрямую с функцией слуховых клеток.
Что делает CPD в клетках внутреннего уха
Ген CPD кодирует фермент, участвующий в выработке аргинина — аминокислоты, необходимой для синтеза оксида азота (NO), важного нейромедиатора. В клетках внутреннего уха нарушение этого процесса приводит к окислительному стрессу и гибели чувствительных волосковых клеток, отвечающих за восприятие звука.
«Ген CPD поддерживает уровень аргинина в слуховых клетках, обеспечивая быструю передачу сигнала через образование оксида азота. Эти клетки особенно уязвимы к утрате CPD, хотя сам ген активен во многих нейронных тканях», — объяснила Ронг Грейс Чжай, профессор кафедры неврологии Чикагского университета.
Как удалось найти возможное лечение
Чтобы понять, можно ли восстановить работу клеток, исследователи провели эксперименты на дрозофилах и клеточных моделях. Насекомые с дефектным CPD демонстрировали признаки нарушенного слуха и равновесия.
Команда протестировала два подхода: добавление аргинина для компенсации дефицита и использование силденафила, который активирует один из путей передачи сигнала оксида азота. Оба метода улучшали выживаемость клеток и снижали проявления нарушения слуха.
«Это исследование важно тем, что мы не только нашли новую генетическую причину глухоты, но и возможную терапевтическую мишень. Мы показали, что уже существующие препараты могут быть переиспользованы для лечения редких заболеваний», — отметила Чжай.
Почему это открытие важно
Нейросенсорная глухота традиционно считается необратимой: слуховые аппараты и кохлеарные импланты лишь компенсируют утрату восприятия звука. Однако открытие роли CPD показывает, что вмешательство в обмен аргинина и восстановление сигнальных путей может помочь предотвратить или даже частично обратить потерю слуха.
Кроме того, исследование подтверждает ценность модельных организмов — таких как дрозофилы — для изучения нейродегенеративных и возрастных заболеваний.
Что дальше
Учёные планируют изучить, насколько часто встречаются мутации CPD в общей популяции и могут ли они быть связаны с другими формами, включая возрастную потерю слуха.
«Мы хотим понять, сколько людей несут варианты этого гена и могут ли они быть более восприимчивы к сенсорным нарушениям с возрастом», — сказала Чжай.
Что это значит
Открытие гена CPD как причины врождённой глухоты и возможной мишени для терапии открывает путь к новым методам лечения. В перспективе препараты на основе аргинина или активаторы сигнальных путей оксида азота могут стать частью персонализированных подходов к профилактике и лечению нарушений слуха.
Источник
- Memoona Ramzan, Natalie Ortiz-Vega, Mohammad Faraz Zafeer, Amanda G. Lobato, Tahir Atik, Clemer Abad, Nirmal Vadgama, Duygu Duman, Nazım Bozan, Enise Avcı Durmuşalioǧlu, Sunny Greene, Shengru Guo, Suna Tokgöz-Yılmaz, Merve Koç Yekedüz, Fatma Tuba Eminoğlu, Mehmet Aydın, Serhat Seyhan, Ioannis Karakikes, Vladimir Camarena, Maria Camila Robayo, Tijana Canic, Güney Bademci, Gaofeng Wang, Amjad Farooq, Mei-ling Joiner, Katherina Walz, Daniel F. Eberl, Jamal Nasir, R. Grace Zhai, Mustafa Tekin. Carboxypeptidase D deficiency causes hearing loss amenable to treatment. Journal of Clinical Investigation, 2025; DOI: 10.1172/JCI192090
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики ООО «ВеронаМед» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей.
E-mail для связи – xuslan@yandex.ru;
