Эмбриональные истоки потери слуха, вызванной вирусами: обзор молекулярных механизмов

Потеря слуха — одно из наиболее распространённых хронических заболеваний: она затрагивает около 500 млн человек во всём мире, в том числе 34 млн детей. По оценкам Всемирной организации здравоохранения, к 2050 году число людей с инвалидизирующей потерей слуха превысит 900 млн. Многие случаи врождённой потери слуха обусловлены вирусными инфекциями на разных сроках беременности. Однако молекулярные механизмы, посредством которых вирусы вызывают потерю слуха, изучены недостаточно, особенно если речь идёт о нарушениях, возникших на эмбриональном этапе. В настоящем обзоре сначала описаны клеточные и молекулярные особенности развития слуховой системы на ранних этапах эмбриогенеза. Эти ключевые этапы начинаются с осевой спецификации слуховой плакоды — исходной структуры, из которой формируется внутреннее ухо, — и включают зависящую от стадии регуляцию ряда молекул и сигнальных путей, в том числе сигнального пути ретиноевой кислоты, Sonic hedgehog и Wnt. Затем рассматриваются РНК- и ДНК-содержащие вирусы, способные приводить к врождённой и приобретённой потере слуха, а также их возможное влияние на экспрессию молекул, регулирующих формирование слухового и вестибулярного отделов после дифференцировки слухового пузырька. Среди этих вирусов наибольшее влияние на исходные молекулярные регуляторы развития внутреннего уха, по-видимому, оказывают цитомегаловирус и вирус простого герпеса. Из молекул, регулирующих развитие внутреннего уха на ранних этапах, вирусы, вызывающие врождённую или приобретённую потерю слуха, сильнее всего влияют на SOX2, FGFR3 и CDKN1B. Нарушение функции или экспрессии этих молекул влияет на такие процессы, как развитие улитки и образование волосковых и поддерживающих клеток внутреннего уха. Тем не менее большинство подобных взаимодействий вируса и организма-хозяина изучали в тканях, не связанных со слуховой системой. Поэтому необходимы дополнительные исследования на физиологически релевантных моделях, воспроизводящих спецификацию и рост слухового пузырька.