Perché si chiamano cellule ciliate
Le cellule ciliate prendono il nome dalle loro particolari caratteristiche, in quanto sulla loro superficie sono collocate dei caratteristici ciuffi di stereociglia, costituiti da 20-100 villi. Si trovano nell’orecchio interno e il loro ruolo è quello di recettori sensoriali, indispensabili per il processo di meccano-trasduzione (la capacità delle cellule di convertire uno stimolo meccanico in una attività chimica e/o in un segnale nervoso) Sono i sensori del sistema acustico e vestibolare responsabili dell’udito ed equilibrio.
Le cellule ciliate sono localizzate nell’orecchio interno di tutti i vertebrati.
All’interno del ciuffo, le stereociglia sono disposte come le canne di un organo, in file di lunghezza decrescente. Nelle cellule ciliate vestibolari, accanto alle stereociglia più alte si trova un ciglio dalla struttura flagellare (un’appendice più lunga che si sposta spinta dal movimento ondulatorio) detto chinociglio.
Le cellule ciliate rilevano i suoni e i movimenti della testa, trasformando i movimenti meccanici in impulsi elettrici da mandare al sistema nervoso centrale per dare origine ai processi uditivi e di controllo dell’equilibrio. Si distinguono in cellule ciliate cocleari e vestibolari.
Cellule ciliate cocleari
Le cellule ciliate cocleari, nei mammiferi, si trovano nell’organo del Corti, nella membrana basilare. Quelle esterne, sono separate dalle cellule ciliate interne, da cellule di supporto, chiamate cellule a pilastro, che formano il tunnel del Corti. Le cellule a pilastro hanno anche la funzione di stabilizzare le cellule ciliate interne, mentre le cellule ciliate esterne sono mantenute in posizione dalle cellule di Deiter.
Le cellule ciliate interne trasmettono le informazioni acustiche al sistema nervoso centrale tramite le fibre nervose afferenti, mentre le cellule ciliate esterne operano in parallelo a quelle interne con un’attività di amplificazione meccanica.
Le cellule ciliate interne sono a contatto con numerose strutture nervose attinenti, chiamate sinapsi a bottone, le quali mandano le informazioni del suono, trasdotto dalle cellule ciliate, al cervello. Ogni relativa fibra innerva una sola cellula ciliata interna. Al contrario, le cellule ciliate esterne, proprio per il loro ruolo di modulatori del segnale meccano-elettrico, ricevono principalmente connessioni nervose di tipo efferente.
Cellule ciliate vestibolari
Le cellule ciliate vestibolari, nei mammiferi si trovano nell’utricolo, nel sacculo e nei tre canali semicircolari, in specifiche regioni chiamate epiteli sensoriali. Nell’utricolo e nel sacculo l’epitelio sensoriale è costituito dalle due macule otolitiche (utricolare e sacculare), mentre nei canali semicircolari è costituito dalle tre creste ampollari. Negli epiteli sensoriali sono presenti due tipi di cellule ciliate vestibolari, dette di tipo 1 e di tipo 2. Le cellule ciliate di tipo 1 si differenziano dal tipo 2 per: forma, innervazione di pertinenza e i canali ionici presenti.
Sia le cellule ciliate cocleari che quelle vestibolari, una volta danneggiate non si possono rigenerare, in quanto nell’epitelio sensoriale adulto non sono presenti cellule staminali che ne permettano la ricrescita.
La meccano-trasduzione in una cellula ciliata
Il processo attraverso il quale le cellule ciliate cocleari e vestibolari convertono il movimento della testa e l’arrivo di un suono in segnale elettrico è chiamato trasduzione meccano-elettrica.
Basta una leggera spostamento del ciuffo ciliare, anche di pochi nanometri, perché il processo di meccano-trasduzione inizi. La flessione delle stereociglia verso il chinociglio (vestibolare) o dello stereociglio (cocleare) determina lo stiramento dei tip-links (strutture elastiche che legano lo stereociglio più alto al canale di meccano-trasduzione (MET) posizionato sullo stereociglio più basso).
Le cellule ciliate si possono rigenerare?
La ricerca sulla rigenerazione delle cellule cocleari porterà in futuro a trattamenti che potranno ripristinare l’udito. Questo avviene solo nei pesci e uccelli; gli esseri umani e tutti gli altri mammiferi sono incapaci di rigenerare le cellule dell’orecchio che convertono il suono in segnali neurali quando queste cellule sono danneggiate dall’età o dalle malattie. I ricercatori stanno facendo progressi nella terapia genica e nella terapia con cellule staminali che potrebbero consentire la rigenerazione delle cellule.
