De stereocilier är specialiseringar av den yttre ytan och apikala plasmamembranet hos vissa epitelceller. De är orörliga och mycket styva mikrovillier som bildar grenande borstliknande "tufts".
Stereocilia finns i cellerna i epididymis (organet beläget vid testikelns bakre gräns, där spermier mognar och förvaras) och i piliformcellerna eller sensoriska cellerna i cochlea, i det inre örat.
Elektronmikrografik av stereocilia i det inre örat hos grodor (Källa: Bechara Kachar via Wikimedia Commons)
Det är långa fingerliknande processer av den apikala delen av plasmamembranet i dessa celler. De mäter 100 till 150 nm i diameter och är högst cirka 120 μm. När man tittar på en grupp stereocilia kan man se förgreningsringningar i olika längder.
De består av aktin, som är ett protein som utgör cellens cytoskelett. Actin är bundet till andra fibrinfilament och till plasmamembranet genom ezrin, ett annat protein. Separationen mellan ett stereocilium och ett annat är ungefär 10 nm.
I epididymis ökar stereocilia ytan på membranet och utför funktioner för absorption och utsöndring av en vätska som utgör en av komponenten i sperma.
I det sensoriska cellerna i det inre örat uppfyller dessa strukturer funktioner relaterade till alstring av signaler, det vill säga de deltar i mechano-transduktionsprocessen (omvandling av en mekanisk signal till en elektrisk signal).
egenskaper
Det särskiljande med stereocilia är deras styvhet. Till skillnad från de andra specialiseringarna på ytan av plasmamembranet har dessa fingrar inte sin egen rörlighet och även om de ökar ytan på membranet har de specialfunktioner.
I det inre örat, speciellt i däggdjurens kuklea, är stereocilia anordnade på ett ordnat och symmetriskt sätt. Varje rad består av stereocilia av samma storlek, så att stereocilia i de parallella raderna bildar en "nedåtramp."
Skanna elektronmikroskopi som visar "stege rung" arrangemanget av stereocilia (Källa: B. Kachar, NIDCD via Wikimedia Commons)
I cochleaen badas dessa stereocilia i endolymf, en vätska som badar det membranformiga labyrinten i det inre örat med en jonisk komposition som liknar den hos intracellulär vätska. Det vill säga den har en hög koncentration av K + och en låg koncentration av Na +.
På grund av dessa egenskaper hos endolymf, har sensoriska cellerna i det inre örat mycket olika elektrofysiologiska egenskaper från andra celler i kroppen. Medan de flesta celler är upphetsade med inträde av natrium, gör de det genom införandet av kalium.
Denna speciella är orsaken till den tillfälliga dövheten som följer med användningen av vissa läkemedel som kallas diuretika, vilket ökar urinvolymen. Vissa diuretika ökar K + -förluster i urinen, och en minskning av denna jon orsakar dövhet.
Strukturera
Strukturen för stereocilia är mycket enkel. De har en central del med aktin, vilket ger dem stelhet. I sin tur binds aktin till fibrinfibrer och ezrin, som binder det till plasmamembranet.
I spindeln hos däggdjur är varje hårcell försedd med 30 till några hundra stereocilia arrangerade i tre rader av olika storlekar och symmetriskt och bilateralt. En rad med långa stereocilia, ett medium och en rad med kortare stereocilia på varje sida av cochlea.
Varje stereocilium, på sitt infogningsställe i membranet, blir skarpare och hamnar i form av ett slags gångjärn på vilket det svänger eller roterar. Dessa basrörelser i gångjärnszonen är relaterade till öppningen av kanaler och omvandlingen av en mekanisk rörelse till en elektrisk signal.
I cochlea har varje stereocilium en jonkanal vid sin luminala ände. Denna kanal är ett protein som bildar en pore vars öppning regleras av en grind. Porten är ansluten till en reglerande "fjäder" känslig för spänning eller sträckning.
Varje fjäder är ansluten till fjädern till det högre angränsande stereocilium med mycket fina elastiska förlängningar. Dessa förlängningar kallas "spikfogar" eller "ändanslutningar."
Den övre delen av stereocilia förblir styv tack vare deras inbäddning i retikulära lamina (för de som tillhör de inre cellerna) och i det tectoriella membranet (för de som tillhör de yttre cellerna).
Dessa två membran (tectorial och reticular lamina) genomgår glidande rörelser av den ena över den andra i samma riktning, men på olika axlar, vilket böjer således stereocilia inbäddade i dem på grund av skjuvningsrörelser.
I epididymis uppfyller stereocilia vissa mycket olika sekretionsfunktioner än cochlea, men ändå är de strukturellt lika.
Funktioner
Funktionen för stereocilia hos det sensoriska cellerna i det inre örat är att provocera en receptorpotential som inducerar frigörandet av neurotransmittorer i nervfibrerna som är anslutna till det (som riktas till centrala nervsystemet) och har sitt ursprung i en generatorpotential.
Detta inträffar på grund av den mekaniska deformationen som stereocilia lidit på grund av endolymfets rörelse.
Endolymf rör sig som en följd av överföring av ljudvågor genom det timpaniska membranet och rörelsen av kedjan i ossiklarna i mellanörat.
När stereocilia rörelse mot högre stereocilia inträffar, öppnar spänningen som alstras vid korsningarna öppna katjonkanalens grind och K + och Ca ++ kommer in i sensoriska cellen. Detta väcker cellen och genererar en elektrisk depolarisering som kallas "receptorpotential." Detta initierar frisättningen av neurotransmittorer i den basala delen av cellen som synapser med den afferenta fibern.
Den frisläppta huvudsakliga neurotransmittern är exciterande och producerar en generatorpotential i nervfibern som, när den når tröskeln, orsakar en handlingspotential.
Handlingspotentialen i de primära nervfibrerna initierar i sin tur stimuleringen av nervvägen som slutar i de områden i hjärnan som är ansvariga för hörsel. På detta sätt uppfattar vi ljud.
Funktionen för stereocilia hos epididymis är relaterad till reabsorptionen av en del av vätskan som kommer in i epididymis från testiklarna. Dessutom bidrar de till utsöndring av en vätska som kallas "ependymal liquor" som är en del av vätskekomponenterna i sperma.
referenser
- Montanari, T. (2016). Histologi: text, atlas och rotation av praktiska klassrum.
- Chabbert, C. (2016). Västkroppens anatomi och fysiologi. EMC-Otolaryngology, 45 (3), 1-9.
- Binetti, A. (2015). Vestibulär fysiologi. FASO Magazine, 14-21.
- Gartner, LP, & Hiatt, JL (2012). Färgatlas och histologi. Lippincott Williams & Wilkins
- Institutionen för biokemi och molekylär biofysik Thomas Jessell, Siegelbaum, S., & Hudspeth, AJ (2000). Principer för neurovetenskap (vol. 4, s. 1227-1246). ER Kandel, JH Schwartz, & TM Jessell (Eds.). New York: McGraw-hill.
- Koeppen, BM, & Stanton, BA (2009). Berne & Levy Physiology, uppdaterad upplaga E-bok. Elsevier Health Sciences.
- Barrett, KE, Barman, SM, Boitano, S., & Brooks, H. (2009). Ganongs granskning av medicinsk fysiologi. 23. NY: McGraw-Hill Medical.