Киноцилия — особый тип ресничек на вершине волосковых клеток , расположенных в сенсорном эпителии внутреннего уха позвоночных . В отличие от стереоцилий , которых много, на каждой волосковой клетке имеется только одна киноцилия. Киноцилию можно идентифицировать по ее апикальному положению, а также по увеличенному кончику. [1]
Вместе со стереоцилиями киноцилия регулирует деполяризацию и гиперполяризацию волосковой клетки, которая представляет собой нейрон , способный генерировать потенциалы действия . Когда стереоцилии и киноцилии раздвигаются дальше друг от друга, клетка гиперполяризуется. Когда они сближаются, клетка деполяризуется и может активировать потенциал действия. [1]
Киноцилии обнаруживаются на апикальной поверхности волосковых клеток и участвуют как в морфогенезе волосяного пучка, так и в механотрансдукции . Вибрации (движение или звуковые волны) вызывают смещение пучка волос, что приводит к деполяризации или гиперполяризации волосковой клетки. Деполяризация волосковых клеток в обоих случаях вызывает передачу сигнала посредством высвобождения нейромедиатора . [1]
Каждая волосковая клетка имеет одну микротрубчатую киноцилию. До морфогенеза волосяного пучка киноцилия находится в центре апикальной поверхности волосковой клетки, окруженной 20-300 микроворсинками. Во время морфогенеза пучка волос киноцилия перемещается к периферии клетки, диктуя ориентацию пучка волос. Поскольку киноцилия не двигается, окружающие ее микроворсинки начинают удлиняться и образовывать актиновые стереоцилии . У многих млекопитающих, но не у человека, [1] киноцилия регрессирует после того, как пучок волос созреет. [2]
Движение пучка волос в результате потока эндолимфы [2] вызывает открытие калиевых каналов на стереоцилиях. [1] В основном это происходит из-за тянущей силы, которую стереоцилии оказывают на соседние стереоцилии через соединительные связи, которые удерживают стереоцилии вместе (обычно от самых высоких до самых коротких), и это приводит к деполяризации волосковой клетки. Эту модель деполяризации не следует путать с более распространенной деполяризацией, которая включает приток Na+ в клетку, в то время как каналы K+ остаются закрытыми. Состав эндолимфы больше напоминает состав внутриклеточной жидкости (больше K+ и меньше Na+) по сравнению с ее аналогом, перилимфой , которая напоминает внеклеточную жидкость (больше Na+ и меньше K+ по сравнению с внутриклеточным матриксом). Эта деполяризация откроет потенциалзависимые кальциевые каналы. Затем приток кальция заставляет клетку высвобождать в синапс везикулы, содержащие возбуждающие нейротрансмиттеры. Затем постсинаптический нейрит посылает потенциал действия в спиральные ганглии Гарда. В отличие от волосковых клеток ампулярного гребня или пятен мешочка и маточки, волосковые клетки улиткового протока не обладают киноцилиями. [ нужна цитата ]
Киноцилии присутствуют в ампулярных кристах полукружных протоков и сенсорных пятнах маточки и мешочка . [1] Одна киноцилия — это самая длинная ресничка, расположенная на волосковой клетке рядом с 40–70 стереоцилиями. Во время движения тела волосковая клетка деполяризуется, когда стереоцилии движутся к киноцилии. Деполяризация волосковых клеток вызывает высвобождение нейромедиатора и увеличение частоты импульсов черепно-мозгового нерва VIII . Когда стереоцилии отклоняются от киноцилии, волосковая клетка гиперполяризуется, уменьшая количество высвобождаемого нейромедиатора, что снижает частоту импульсов VIII черепного нерва. [3]
Апикальная поверхность сенсорных волосковых клеток рыб обычно имеет многочисленные стереоцилии и одну, гораздо более длинную киноцилию. Отклонение стереоцилий к киноцилии или от нее вызывает увеличение или уменьшение частоты импульсов сенсорного нейрона , иннервирующего волосковую клетку на ее базальной поверхности. [ нужна цитата ]
Волосковые клетки рыб и некоторых лягушек используются для обнаружения движения воды вокруг тела. Эти волосковые клетки заключены в желеобразный выступ, называемый купулой. Поэтому волосковые клетки не видны и не появляются на поверхности кожи рыб и лягушек. [ нужна цитата ]