Stereocilia-kenmerken, structuur en functies

1689
Sherman Hoover
Stereocilia-kenmerken, structuur en functies

De stereocilia het zijn specialisaties van het buiten- en apicale oppervlak van het plasmamembraan van sommige epitheelcellen. Het zijn immobiele en zeer stijve microvilli die vertakte borstelachtige 'bosjes' vormen.

Stereocilia worden aangetroffen in de cellen van de bijbal (het orgaan aan de achterste rand van de testis, waar het sperma rijpt en wordt opgeslagen) en in de piliforme cellen of sensorische cellen van het slakkenhuis, in het binnenoor.

Elektronenmicrofoto van de stereocilia van het binnenoor van kikkers (Bron: Bechara Kachar [publiek domein] via Wikimedia Commons)

Het zijn lange vingerachtige processen van het apicale deel van het plasmamembraan van deze cellen. Ze hebben een diameter van 100 tot 150 nm en zijn maximaal ongeveer 120 μm lang. Als je naar een groep stereocilia kijkt, zie je vertakte vingerzettingen van verschillende lengtes.

Ze zijn samengesteld uit actine, een eiwit dat het celcytoskelet vormt. Actine wordt via ezrin, een ander eiwit, aan andere fibrinefilamenten en aan het plasmamembraan gebonden. De afstand tussen het ene stereocilium en het andere is ongeveer 10 nm.

In de bijbal vergroten stereocilia het oppervlak van het membraan en vervullen ze functies van absorptie en afscheiding van een vloeistof die een van de componenten van sperma vormt..

In de sensorische cellen van het binnenoor vervullen deze structuren functies die verband houden met het genereren van signalen, dat wil zeggen dat ze deelnemen aan het proces van mechano-transductie (omzetting van een mechanisch signaal in een elektrisch signaal)..

Artikel index

  • 1 Kenmerken
  • 2 Structuur
  • 3 functies
  • 4 referenties

Kenmerken

Het onderscheidende kenmerk van stereocilia is hun starheid. In tegenstelling tot de andere specialisaties van het oppervlak van het plasmamembraan, hebben deze vingerzettingen geen eigen mobiliteit en hoewel ze het oppervlak van het membraan vergroten, hebben ze gespecialiseerde functies.

In het binnenoor, met name in het slakkenhuis van zoogdieren, zijn de stereocilia geordend en symmetrisch gerangschikt. Elke rij is opgebouwd uit stereocilia van dezelfde grootte, zodanig dat de stereocilia van de parallelle rijen een "dalende helling" vormen.

Scanning-elektronenmicroscopie die de "laddersport" -opstelling van stereocilia toont (Bron: B. Kachar, NIDCD [publiek domein] via Wikimedia Commons)

In het slakkenhuis worden deze stereocilia ondergedompeld in endolymfe, een vloeistof die het vliezige labyrint van het binnenoor baadt met een ionische samenstelling vergelijkbaar met die van intracellulaire vloeistof. Dat wil zeggen, het heeft een hoge concentratie K + en een lage concentratie Na+.

Vanwege deze kenmerken van endolymfe hebben de sensorische cellen van het binnenoor heel andere elektrofysiologische kenmerken dan andere cellen in het lichaam. Terwijl de meeste cellen opgewonden raken door het binnendringen van natrium, doen ze dit door het binnendringen van kalium.

Deze bijzonderheid is de oorzaak van de tijdelijke doofheid die gepaard gaat met het gebruik van bepaalde medicijnen, diuretica genaamd, die het urinevolume vergroten. Sommige diuretica verhogen de urinaire K + -verliezen en een afname van dit ion veroorzaakt doofheid.

Structuur

De structuur van stereocilia is heel eenvoudig. Ze hebben een centraal gedeelte met actine, waardoor ze stijf zijn. Actine bindt op zijn beurt aan fibrinevezels en ezrine, dat het aan het plasmamembraan bindt.

In het slakkenhuis van zoogdieren is elke haarcel voorzien van 30 tot een paar honderd stereocilia, gerangschikt in drie rijen van verschillende groottes en symmetrisch en bilateraal. Een rij lange stereocilia, een middelgrote en een rij kortere stereocilia aan elke kant van het slakkenhuis.

Elk stereocilium wordt op zijn inbrengplaats in het membraan scherper en vormt uiteindelijk een soort scharnier waarop het draait of roteert. Deze basale bewegingen van het scharniergebied houden verband met het openen van kanalen en de omzetting van een mechanische beweging in een elektrisch signaal..

In het slakkenhuis heeft elk stereocilium een ​​ionenkanaal aan het luminale uiteinde. Dit kanaal is een eiwit dat een porie vormt waarvan de opening wordt gereguleerd door een poort. De demper is verbonden met een regulerende "veer", die gevoelig is voor spanning of rek..

Elke veer is door middel van zeer fijne elastische extensies verbonden met de veer van het hoger gelegen stereocilium. Deze uitbreidingen worden "spike-verbindingen" of "eindverbindingen" genoemd.

Het bovenste deel van de stereocilia blijft stijf dankzij de inbedding in de reticulaire lamina (voor degenen die tot de binnenste cellen behoren) en in het tectoriale membraan (voor degenen die tot de buitenste cellen behoren).

Deze twee membranen (tectoriaal en de reticulaire lamina) ondergaan glijdende bewegingen van de ene over de andere in dezelfde richting, maar op verschillende assen, waarvoor de stereocilia die erin zijn ingebed, buigen als gevolg van schuifbewegingen..

In de bijbal vervullen de stereocilia enkele secretoire functies die sterk verschillen van die van het slakkenhuis, maar ze zijn structureel vergelijkbaar.

Kenmerken

De functie van de stereocilia van de sensorische cellen van het binnenoor is om een ​​receptorpotentiaal op te wekken die de afgifte van neurotransmitters induceert in de zenuwvezel die erop is aangesloten (die naar het centrale zenuwstelsel is gericht) en een generatorpotentiaal veroorzaakt..

Dit gebeurt als gevolg van de mechanische vervorming die de stereocilia ondervinden als gevolg van de beweging van de endolymfe..

De endolymfe beweegt als gevolg van de transmissie van geluidsgolven door het trommelvlies en de beweging van de keten van gehoorbeentjes van het middenoor.

Naarmate de beweging van de stereocilia naar de hogere stereocilia plaatsvindt, opent de spanning die op de kruispunten wordt gegenereerd de poort van het kationkanaal en komen K + en Ca ++ de sensorische cel binnen. Dit prikkelt de cel en genereert een elektrische depolarisatie die "receptorpotentiaal" wordt genoemd. Dit initieert de afgifte van neurotransmitters in het basale deel van de cel die synapsen vormt met de afferente vezel..

De belangrijkste vrijgekomen neurotransmitter is prikkelend en produceert een generatorpotentiaal in de zenuwvezel die bij het bereiken van de drempel een actiepotentiaal veroorzaakt.

Het actiepotentiaal in de primaire zenuwvezels initieert op zijn beurt de stimulatie van de zenuwbaan die eindigt in de hersengebieden die verantwoordelijk zijn voor het gehoor. Op deze manier nemen we het geluid waar.

De functie van de stereocilia van de bijbal is gerelateerd aan de reabsorptie van een deel van de vloeistof die vanuit de teelballen de bijbal binnenkomt. Bovendien dragen ze bij aan de afscheiding van een vloeistof die bekend staat als "ependymale vloeistof" die deel uitmaakt van de vloeibare componenten van sperma..

Referenties

  1. Montanari, T. (2016). Histologie: tekst, atlas en rotatie van praktijklokalen.
  2. Chabbert, C. (2016). Vestibule anatomie en fysiologie. EMC-KNO, Vier vijf(3), 1-9.
  3. Binetti, A. (2015). Vestibulaire fysiologie. FASO Magazine, 14-21.
  4. Gartner, L. P., en Hiatt, J. L. (2012). Kleurenatlas en tekst van histologie. Lippincott Williams & Wilkins
  5. Afdeling Biochemie en Moleculaire Biofysica Thomas Jessell, Siegelbaum, S., & Hudspeth, A. J. (2000). Principes van neurale wetenschap (Deel 4, blz. 1227-1246). E.R. Kandel, J.H. Schwartz, & T.M. Jessell (Eds.). New York: McGraw-heuvel.
  6. Koeppen, B. M., & Stanton, B. A. (2009). Berne & Levy Physiology, bijgewerkte editie E-Book. Elsevier Gezondheidswetenschappen.
  7. Barrett, K. E., Barman, S. M., Boitano, S., & Brooks, H. (2009). Ganong's review van medische fysiologie. 2. 3. NY: McGraw-Hill Medical.

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.