Темная камера

Темные клетки представляют собой специализированные несенсорные эпителиальные клетки , расположенные по обе стороны от вестибулярных органов (маточки и ампул полукружных каналов ^[1] ) и выстилающие эндолимфатическое пространство. Эти области темных клеток в вестибулярном органе представляют собой структуры, участвующие в выработке эндолимфы , жидкости внутреннего уха , секретирующей калий в эндолимфатическую жидкость. Темные клетки принимают участие в гомеостазе жидкости, сохраняя уникальное содержание эндолимфы с высоким содержанием калия и низким содержанием натрия, а также поддерживая гомеостаз кальция во внутреннем ухе. ^[2]

Морфологические и иммуногистохимические исследования у нескольких видов показали, что эти области темных клеток также образуют один слой, лежащий поверх пигментированных клеток у основания ампулярных крист в полукружных каналах и вокруг утрикулярной макулы . ^[2]

Состав

Темные клетки морфологически и функционально сходны с маргинальными клетками сосудистой полоски, поскольку они оба обладают характеристиками ткани, транспортирующей жидкость; однако исследования указывают на более раннюю гистологическую и иммуногистологическую зрелость в областях темных клеток по сравнению с сосудистой полоской. ^[2]

Темноклеточный эпителий состоит из клеток с множеством пиноцитозных пузырьков вблизи их просветной поверхности. Значительная часть складок располагается на базальном конце темной клетки по направлению к базальной мембране. Эти складки содержат большое количество митохондрий. Ядро темной клетки смещено к поверхности. ^[3]

Функция

Вестибулярные темные клетки транспортируют ионы калия в эндолимфу внутреннего уха — богатую калием жидкость, гомеостаз которой необходим для слуха и равновесия. Области темных клеток вестибулярной системы участвуют в активном (энергозатратном) транспорте ионов для поддержания необычного состава эндолимфы. Другими словами, темные клетки используют насос Na ⁺ /K ⁺ -АТФаза для транспортировки калия. ^[4]

Базолатеральные мембраны вестибулярных темных клеток сильно складчаты, что позволяет вмещать многочисленные крупные митохондрии , и содержат высокие уровни Na ⁺ /K ⁺ -АТФазы как в альфа-, так и в бета-изоформах, транспортируя калий в клетку в обмен на натрий, в то время как потребляя АТФ. ^[5] Складки также создают большую площадь поверхности, на которой может происходить ионный обмен, а множество заключенных в них митохондрий обеспечивает необходимый источник энергии АТФ для активного транспорта.

Базолатеральная мембрана также содержит котранспортер Na ⁺ /K ⁺ /Cl ^— (NKCC1), который транспортирует все три иона в клетку. ^[6] Транспорт ионов натрия в клетку усиливает эффект Na ⁺ /K ⁺ -АТФазного насоса за счет стимуляции внешнего транспорта Na ⁺ и, следовательно, внутреннего транспорта K ⁺ . Котранспортер Na-K-Cl является терапевтической мишенью действия петлевых диуретиков в почках, а петлевые диуретики имеют быстрые, острые ототоксические побочные эффекты за счет воздействия на котранспортер в вестибулярных темных клетках. Эти острые ототоксические побочные эффекты ингибируют транспорт ионов, что приводит к накоплению ионов во внеклеточном пространстве, что приводит к отеку . ^[7]

Апикальные мембраны темных клеток также имеют K ⁺ -канал, который состоит из двух субъединиц: регуляторного белка KCNE1 и белков канала KCNQ1 . ^[8 ] Этот канал обеспечивает путь, по которому K ⁺ секретируется в эндолимфу. В результате мутации гена KCNE1 нарушают выработку эндолимфы в вестибулярной системе, что приводит к коллапсу эпителия крыши маточки, мешочка и ампулы, а также к дисфункции вестибулярных органов чувств. ^[8]

Исследовать

Многие виды (недавние исследования были проведены на собаках) страдают от нарушений равновесия и проблем со слухом, которые могут быть вызваны проблемами в областях темных клеток вестибулярных эндоорганов. Исследования, посвященные повреждению темных клеток из-за генетических аномалий или терапии, очень важны для понимания возникновения и механизма указанных нарушений баланса. ^[9]

Собаки использовались в качестве моделей из-за сходства между людьми и собаками в отношении размера внутреннего уха, повреждений внутреннего уха и восприимчивости к ототоксинам . ^[9]

Смотрите также

Список различных типов клеток в организме взрослого человека

Рекомендации

1. Чуман, Р.Р. (2009). «Сосудистая полоска и вестибулярные темные клетки: характеристика основных структур, ответственных за гомеостаз внутреннего уха, и их патофизиологические связи». Журнал ларингологии и отологии .
2. Кимура RS (июнь 1969 г.). «Распределение, структура и функции темных клеток вестибулярного лабиринта». Анна. Отол. Ринол. Ларингол . 78 (3): 542–61. дои : 10.1177/000348946907800311. ПМИД  5305759.
3. Такумида, М (1999). «Вестибулярные темные клетки и поддерживающие клетки». Научные связи Японии. Архивировано из оригинала 8 августа 2013 г. Проверено 8 августа 2013 г.
4. Курайши И.Х., Рафаэль Р.М. (январь 2007 г.). «Вычислительная модель векторного транспорта калия маргинальными клетками улитки и вестибулярными темными клетками». Являюсь. J. Physiol., Cell Physiol . 292 (1): C591–602. doi : 10.1152/ajpcell.00560.2005. ПМИД  17005601.
5. McGuirt JP, Schulte BA (июль 1994 г.). «Распределение иммунореактивных изоформ альфа- и бета-субъединиц Na,K-АТФазы во внутреннем ухе песчанки». Дж. Гистохим. Цитохим . 42 (7): 843–53. дои : 10.1177/42.7.8014467 . ПМИД  8014467.
6. Крауч Дж.Дж., Сакагути Н., Литл С., Шульте Б.А. (июнь 1997 г.). «Иммуногистохимическая локализация котранспортера Na-K-Cl (NKCC1) во внутреннем ухе песчанки». Дж. Гистохим. Цитохим . 45 (6): 773–8. дои : 10.1177/002215549704500601 . ПМИД  9199662.
7. Фордж А, Райт Т (2002). «Молекулярная архитектура внутреннего уха». Бр. Мед. Бык . 63 : 5–24. дои : 10.1093/bmb/63.1.5 . ПМИД  12324381.
8. Веттер Д.Е., Манн Дж.Р., Вангеманн П. и др. (декабрь 1996 г.). «Дефекты внутреннего уха, вызванные нулевой мутацией гена isk». Нейрон . 17 (6): 1251–64. doi : 10.1016/S0896-6273(00)80255-X . ПМИД  8982171.
9. Пикрелл Дж. А., Оме Ф.В., Cash WC (февраль 1993 г.). «Ототоксичность у собак и кошек». Семин. Ветеринар. Мед. Хирург. Маленький Аним . 8 (1): 42–9. ПМИД  8456203.