В наших ушах есть странная структура, о которой почти никто не говорит

Глубоко внутри уха есть крошечная вещь, о которой вы можете не знать — тупиковая трубка, называемая эндолимфатическим мешком.

Детали его функции обсуждались, но только в 2018 году ученые выяснили (хотя бы частично), для чего эта странная структура.

Согласно случайному открытию у рыбок данио, эндолимфатический мешок может играть роль своего рода «предохранительного клапана» во внутреннем ухе.

История этой находки начинается несколько лет назад, когда биолог Гарвардской медицинской школы Ян Суинберн установил связь между пульсирующим сгустком клеток в развивающейся рыбе — данио и тем отростком, который высовывается из нашего внутреннего уха.

Представьте, что ваше внутреннее ухо представляет собой длинную трубку в форме странной улитки. На одном конце она скручивается в похожую на раковину структуру, называемую улиткой. С другой стороны — там, где были бы глаза улитки, — есть три перпендикулярные петли, называемые лабиринтом.

Жидкость в части раковины улитки передает волны, которые мы интерпретируем как звук, в то время как жидкость в петлях действует как биологический уровень, давая информацию о том, где вверх.

Между этими двумя структурами, находятся две камеры, называемые утрикой и саккулой. Эти камеры, в свою очередь, соединяются короткой, тонкой трубкой, заканчивающейся в таинственном мешочке. Попробуйте представить его на диаграмме ниже:

Хотя никто не уверен в том, для чего он, есть некоторые подсказки. Понятно, что он играет главную роль в болезни Меньера, которая характеризуется симптомами, которые включают головокружение и шум в ушах.

Предполагается, что заболевание вызвано избытком жидкости во внутреннем ухе, чрезмерно надувающей структуру, и, поскольку было показано, что хирургическое вмешательство на эндолимфатическом мешке помогает облегчить симптомы, этот мешок, вероятно, имеет отношение к регуляции жидкости.

Наблюдение за работой эндолимфатического мешка внутри чего-то плотного, как человеческая голова, легче сказать, чем сделать. Но у рыб — данио Суинберн мог использовать красители, чтобы наблюдать и регистрировать движение жидкости, медленно втекающей, а затем быстро выходящей из крошечной структуры.

Был только один вопрос.

«У нас были все записи, на которых можно было наблюдать, как пульсирует вся структура, и когда Ян впрыскивал краситель в мешок, мы могли видеть, как текла жидкость», — сказал постдокторский советник Суинберна Шон Мегасон в июне 2018 года.

«Но не было ясно, как эта жидкость выходила. Казалось, что-то странное происходит».

Затем команде повезло. В отдельном исследовании рыбок данио у мутантной рыбы с вариацией определенного генетического регулятора оказался эндолимфатический мешок, который был больше, чем обычно.

Что бы ни делал этот мутированный ген, он, казалось, вызывал переполнение структуры и не мог должным образом сдуться, намекая на структурные различия, которые могли бы показать, как работает нормальный мешок.

Используя электронную микрофотографию высокого разрешения, исследователи нашли ответ. Внутри мешка были перекрывающиеся, похожие на лоскуты выступы, называемые ламеллями, высовывающиеся из клеток.

«Биологи любят говорить, что структура определяет функцию», — сказал Суинберн. «Когда мы впервые увидели ламелли, все встало на свои места».

Клетки, выстилающие эндолимфатический мешок, по-видимому, имеют промежутки между ними, чтобы позволить жидкости проходить. Эти ламелли закрывают промежутки, но по мере увеличения давления они раздвигаются, пока внезапно весь мешок не протечет как сито.

Более пристальный взгляд с использованием более совершенных методов микроскопии показал, что это действительно то, что происходит.

«Это похоже на клетку, которая мигрирует, но они являются частью эпителия. Это действительно странная клеточная биология», — сказал Суинберн.

Исследование было опубликовано в eLife.