E5 Transdução: Células Ciliadas Internas e Potencial de Receptor

Tópico

Quando a membrana basilar vibra em sua amplitude máxima para uma determinada frequência, esse movimento desloca o fluido que envolve os estereocílios das células ciliadas internas que repousam nessa posição da membrana basilar. Os estereocílios são os filamentos finos e rígidos que se projetam do topo de cada célula ciliada interna, agrupados em feixes. O deslocamento do fluido causado pela vibração da membrana basilar faz com que os estereocílios em cada feixe se dobrem juntos em uma direção, um movimento chamado deflexão estereociliar.

A deflexão dos estereocílios para um lado estica minúsculos filamentos que conectam a ponta de cada estereocílio ao seu vizinho, e esse estiramento abre canais iônicos mecanicamente ativados nas pontas dos estereocílios. Quando os estereocílios se dobram para o lado oposto, esses mesmos filamentos relaxam e os canais iônicos mecanicamente ativados se fecham. Os estereocílios de cada célula ciliada interna são banhados por endolinfa, o mesmo fluido que preenche os canais semicirculares no modelo de disfunção vestibular. A endolinfa que envolve os estereocílios na cóclea tem uma concentração iônica muito alta e uma carga elétrica positiva que atrai esses íons para a célula ciliada interna assim que os canais iônicos mecanicamente ativados se abrem.

Cada vez que os canais iônicos mecanicamente ativados se abrem, os íons fluem da endolinfa para a célula ciliada interna, gerando uma corrente iônica que altera a voltagem dentro da célula. Essa alteração de voltagem dentro da célula ciliada interna é chamada de potencial receptor. Quanto maior a deflexão dos estereocílios em direção ao lado que abre os canais iônicos mecanicamente ativados, mais canais iônicos mecanicamente ativados se abrem simultaneamente, maior a corrente iônica de entrada e maior o potencial receptor gerado dentro da célula ciliada interna.

O potencial receptor gerado dentro da célula ciliada interna é o primeiro sinal em todo este modelo, que não é mais um movimento mecânico ou uma diferença de pressão, mas uma alteração elétrica. Portanto, o potencial receptor funciona como a interface entre a mecânica descrita em modelos anteriores — a onda viajante da membrana basilar, a deflexão dos estereocílios — e a neurofisiologia auditiva descrita em modelos subsequentes. Quando o potencial receptor dentro da célula ciliada interna atinge uma determinada magnitude, ele desencadeia a liberação de neurotransmissores na base da célula ciliada interna, em direção às fibras do nervo auditivo com as quais a célula ciliada interna está sinapsada. Isso inicia a atividade elétrica do nervo auditivo, que é posteriormente revisitada por modelos de potencial evocado e disfunção sensorineural.

Graças a essa cadeia de eventos, que começa com a vibração da membrana basilar em sua amplitude máxima, continua com a deflexão dos estereocílios e a abertura de canais iônicos mecanicamente ativados e culmina no potencial receptor dentro da célula ciliada interna, cada célula ciliada interna converte o movimento mecânico específico de sua própria posição na membrana basilar em um sinal elétrico que o nervo auditivo pode transmitir. Sem essa etapa de mecanotransdução, toda a precisão alcançada pelos modelos anteriores em posicionar cada frequência em sua posição específica na membrana basilar seria perdida na fronteira entre a mecânica da orelha e a atividade elétrica do sistema nervoso, pois nenhum nervo pode disparar diretamente em resposta a um movimento mecânico sem que haja primeiro um potencial receptor que o traduza em uma corrente iônica.

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