De stereocilia er spesialisering av den ytre overflate og apikale plasmamembranen til noen epitelceller. De er ubevegelige og veldig stive mikrovillier som danner forgrening av børstelignende 'tufter'.
Stereocilia finnes i cellene i epididymis (organet som ligger ved den bakre grensen av testis, der sæd modnes og lagres) og i piliform celler eller sensoriske celler i cochlea, i det indre øret.
Elektronmikrografikk av stereokilia i det indre øret til frosker (Kilde: Bechara Kachar via Wikimedia Commons)
De er lange fingerlignende prosesser av den apikale delen av plasmamembranen til disse cellene. De måler 100 til 150 nm i diameter og er maksimalt omtrent 120 μm. Når man ser på en gruppe stereokilier, kan man se forgreningsfingeringer i forskjellige lengder.
De er sammensatt av actin, som er et protein som utgjør cytoskjelettet. Actin er bundet til andre fibrinfilamenter og til plasmamembranen gjennom ezrin, et annet protein. Skillet mellom et stereocilium og et annet er omtrent 10 nm.
I epididymis øker stereocilia overflatearealet til membranen og oppfyller funksjonene for absorpsjon og sekresjon av en væske som utgjør en av komponentene i sæd.
I sensoriske celler i det indre øret oppfyller disse strukturene funksjoner relatert til generering av signaler, det vil si at de deltar i mechano-transduksjonsprosessen (transformasjon av et mekanisk signal til et elektrisk signal).
kjennetegn
Det karakteristiske ved stereocilia er deres stivhet. I motsetning til de andre spesialiseringene på overflaten av plasmamembranen, har disse fingerringene ikke sin egen mobilitet, og selv om de øker overflaten av membranen, har de spesialiserte funksjoner.
I det indre øret, spesifikt i pattedyrens cochlea, er stereocilia ordnet på en ryddig og symmetrisk måte. Hver rad består av stereocilia av samme størrelse, slik at stereocilia i de parallelle radene danner en "nedadgående rampe."
Skanning av elektronmikroskopi som viser "ladder rung" arrangementet av stereocilia (Kilde: B. Kachar, NIDCD via Wikimedia Commons)
I cochlea bades disse stereocilia i endolymfe, en væske som bader det membranøse labyrinten i det indre øret med en ionisk sammensetning som ligner den for intracellulær væske. Det vil si at den har en høy konsentrasjon av K + og en lav konsentrasjon av Na +.
På grunn av disse egenskapene ved endolymfe, har sansecellene i det indre øret veldig forskjellige elektrofysiologiske egenskaper fra andre celler i kroppen. Mens de fleste celler er begeistret for inntreden av natrium, gjør de det ved tilførsel av kalium.
Denne særegenheten er årsaken til den midlertidige døvheten som følger med bruken av noen medisiner kalt diuretika, som øker urinvolumet. Noen diuretika øker K + -tap i urinen, og en reduksjon i dette ionet forårsaker døvhet.
Struktur
Strukturen til stereocilia er veldig enkel. De har en sentral del med aktin, noe som gir dem stivhet. I sin tur binder aktin seg til fibrinfibre og ezrin, som binder det til plasmamembranen.
I pelsen til pattedyr er hver hårcelle forsynt med 30 til noen hundre stereocilia arrangert i tre rader i forskjellige størrelser og symmetrisk og bilateralt. Én rad med lange stereocilia, ett medium og en rad med kortere stereocilia på hver side av cochlea.
Hvert stereocilium, på sitt innsettingssted i membranen, blir skarpere og ender opp med å danne et slags hengsel som det svinger eller roterer på. Disse basalbevegelsene i hengslesonen er relatert til åpningen av kanaler og transformasjonen av en mekanisk bevegelse til et elektrisk signal.
I cochlea har hvert stereocilium en ionekanal i sin luminalende. Denne kanalen er et protein som danner en pore hvis åpning er regulert av en port. Porten er koblet til en regulerende "fjær" følsom for spenning eller strekk.
Hver fjær er koblet til fjæren til det høyere nabolandet stereocilium ved hjelp av veldig fine elastiske forlengelser. Disse utvidelsene kalles "piggfuger" eller "endetilkoblinger."
Den øvre delen av stereocilia forblir stiv takket være deres innebygging i retikulær lamina (for de som tilhører de indre cellene) og i tectorialmembranen (for de som tilhører de ytre celler).
Disse to membranene (tectorial og reticular lamina) gjennomgår skyvebevegelser av den ene over den andre i samme retning, men på forskjellige akser, og bøyer dermed stereocilia innebygd i dem på grunn av skjærbevegelser.
I epididymis oppfyller stereocilia noen veldig forskjellige sekretoriske funksjoner enn cochlea, men de er strukturelt like.
Egenskaper
Funksjonen til stereocilia av sansecellene i det indre øret er å provosere et reseptorpotensiale som induserer frigjøring av nevrotransmittere i nervefibrene som er koblet til det (som ledes til sentralnervesystemet) og har sitt opphav til et generatorpotensial.
Dette skjer på grunn av den mekaniske deformasjonen som stereocilia lider av på grunn av endolymfens bevegelse.
Endolymfe beveger seg som en konsekvens av overføring av lydbølger gjennom den tympaniske membranen og bevegelsen av kjede av ossikler i mellomøret.
Når bevegelsen av stereocilia mot den høyere stereocilia oppstår, åpner spenningen som genereres i kryssene porten til kationkanalen og K + og Ca ++ kommer inn i sensorisk celle. Dette begeistrer cellen og genererer en elektrisk depolarisering som kalles "reseptorpotensial." Dette initierer frigjøring av nevrotransmittere i basaldelen av cellen som synapserer med den afferente fiberen.
Den viktigste nevrotransmitteren som frigjøres er eksitatorisk og produserer et generatorpotensial i nervefibrene som, når de når terskelen, forårsaker et handlingspotensial.
Handlingspotensialet i de primære nervefibrene, på sin side, initierer stimulering av nervebanen som vil ende i områdene i hjernen som er ansvarlig for hørsel. På denne måten oppfatter vi lyd.
Funksjonen til stereocilia av epididymis er relatert til reabsorpsjonen av en del av væsken som kommer inn i epididymis fra testiklene. I tillegg bidrar de til utskillelse av en væske kjent som "ependymal sprit" som er en del av væskekomponentene i sæd.
referanser
- Montanari, T. (2016). Histologi: tekst, atlas og rotasjon av praktiske klasserom.
- Chabbert, C. (2016). Anatomi og fysiologi i vestibylen. EMC-Otolaryngology, 45 (3), 1-9.
- Binetti, A. (2015). Vestibulær fysiologi. FASO Magazine, 14.-21.
- Gartner, LP, & Hiatt, JL (2012). Fargeatlas og tekst i histologi. Lippincott Williams & Wilkins
- Institutt for biokjemi og molekylær biofysikk Thomas Jessell, Siegelbaum, S., & Hudspeth, AJ (2000). Prinsipper for nevralfag (bind 4, s. 1227-1246). ER Kandel, JH Schwartz, & TM Jessell (Eds.). New York: McGraw-hill.
- Koeppen, BM, & Stanton, BA (2009). Berne & Levy Physiology, Oppdatert utgave E-bok. Elsevier Health Sciences.
- Barrett, KE, Barman, SM, Boitano, S., & Brooks, H. (2009). Ganongs gjennomgang av medisinsk fysiologi. 23. NY: McGraw-Hill Medical.