Киноцилия — это особый тип ресничек на верхушке волосковых клеток , расположенных в сенсорном эпителии внутреннего уха позвоночных . В отличие от стереоцилий , которые многочисленны, на каждой волосковой клетке имеется только одна киноцилия. Киноцилию можно определить по ее апикальному положению, а также по ее увеличенному кончику. [1]
Вместе со стереоцилиями киноцилия регулирует деполяризацию и гиперполяризацию волосковой клетки, которая является нейроном , способным генерировать потенциалы действия . Когда стереоцилия и киноцилия расходятся дальше, клетка гиперполяризуется. Когда они сближаются, клетка деполяризуется и может генерировать потенциал действия. [1]
Киноцилии находятся на апикальной поверхности волосковых клеток и участвуют как в морфогенезе волосяного пучка, так и в механотрансдукции . Вибрации (движением или звуковыми волнами) вызывают смещение волосяного пучка, что приводит к деполяризации или гиперполяризации волосковой клетки. Деполяризация волосковых клеток в обоих случаях вызывает передачу сигнала посредством высвобождения нейротрансмиттера . [1]
Каждая волосковая клетка имеет одну микротрубчатую киноцилию. До морфогенеза волосяного пучка киноцилия находится в центре апикальной поверхности волосяной клетки, окруженной 20-300 микроворсинками. Во время морфогенеза волосяного пучка киноцилия перемещается к периферии клетки, определяя ориентацию волосяного пучка. Поскольку киноцилия не движется, окружающие ее микроворсинки начинают удлиняться и формировать актиновые стереоцилии . У многих млекопитающих, но не у людей, [1] киноцилия регрессирует после созревания волосяного пучка. [2]
Движение пучка волос в результате потока эндолимфы [2] приведет к открытию калиевых каналов на стереоцилиях. [1] Это происходит в основном из-за силы натяжения, которую стереоцилии оказывают на соседние стереоцилии через соединительные связи, которые удерживают стереоцилии вместе (обычно от самых высоких к самым коротким), и это приводит к деполяризации волосковой клетки. Эту схему 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 везикулы, содержащие возбуждающие нейротрансмиттеры, в синапс. Постсинаптический нейрит затем посылает потенциал действия в спиральные ганглии Гарда. В отличие от волосковых клеток crista ampullaris или пятен мешочка и маточки, волосковые клетки улиткового протока не обладают киноцилиями. [ необходима цитата ]
Киноцилии присутствуют в crista ampullaris полукружных протоков и сенсорных пятнах утрикулума и саккулума . [ 1] Одна киноцилия является самой длинной ресничкой, расположенной на волосковой клетке рядом с 40–70 стереоцилиями. Во время движения тела волосковая клетка деполяризуется, когда стереоцилии движутся к киноцилии. Деполяризация волосковой клетки вызывает высвобождение нейротрансмиттера и увеличение частоты активации черепно -мозгового нерва VIII . Когда стереоцилии отклоняются от киноцилии, волосковая клетка гиперполяризуется, уменьшая количество высвобожденного нейротрансмиттера, что снижает частоту активации черепно-мозгового нерва VIII. [3]
Апикальная поверхность сенсорной волосковой клетки рыб обычно имеет многочисленные стереоцилии и одну, гораздо более длинную киноцилию. Отклонение стереоцилий к киноцилии или от нее вызывает увеличение или уменьшение частоты импульсации сенсорного нейрона, иннервирующего волосковую клетку на ее базальной поверхности. [ необходима цитата ]
Волосковые клетки у рыб и некоторых лягушек используются для обнаружения движения воды вокруг их тел. Эти волосковые клетки встроены в желеобразный выступ, называемый купулой. Поэтому волосковые клетки не видны и не появляются на поверхности кожи рыб и лягушек. [ необходима цитата ]