Ein Kinozilium ist eine spezielle Art von Zilie an der Spitze von Haarzellen im Sinnesepithel des Innenohrs von Wirbeltieren . Im Gegensatz zu den zahlreichen Stereozilien befindet sich auf jeder Haarzelle nur ein Kinozilium. Das Kinozilium ist an seiner apikalen Position und seiner verdickten Spitze erkennbar. [ 1 ]

Zusammen mit den Stereozilien reguliert das Kinozilium die Depolarisation und Hyperpolarisation der Haarzelle, eines Neurons , das Aktionspotenziale generieren kann . Wenn sich Stereozilien und Kinozilium voneinander entfernen, hyperpolarisiert die Zelle. Wenn sie sich annähern, depolarisiert die Zelle und kann ein Aktionspotenzial auslösen. [ 1 ]

Anatomie beim Menschen

Kinozilien befinden sich auf der apikalen Oberfläche der Haarzellen und sind sowohl an der Morphogenese des Haarbündels als auch an der Mechanotransduktion beteiligt . Vibrationen (entweder durch Bewegung oder Schallwellen) bewirken eine Auslenkung des Haarbündels, was zu einer Depolarisation oder Hyperpolarisation der Haarzelle führt. Die Depolarisation der Haarzellen löst in beiden Fällen eine Signaltransduktion durch die Freisetzung von Neurotransmittern aus . [ 1 ]

Rolle bei der Morphogenese der Haarbündel

Jede Haarzelle besitzt ein einzelnes, mikrotubuläres Kinozilium. Vor der Morphogenese des Haarbündels befindet sich das Kinozilium im Zentrum der apikalen Oberfläche der Haarzelle, umgeben von 20–300 Mikrovilli. Während der Morphogenese des Haarbündels wandert das Kinozilium zur Zellperipherie und bestimmt so die Ausrichtung des Haarbündels. Da sich das Kinozilium nicht bewegt, beginnen sich die es umgebenden Mikrovilli zu verlängern und bilden Aktin- Stereozilien . Bei vielen Säugetieren, jedoch nicht beim Menschen [ 1 ] , bildet sich das Kinozilium nach der Reifung des Haarbündels zurück. [ 2 ]

Hörsystem

Die Bewegung des Haarbündels infolge des Endolymphflusses [ 2 ] führt zur Öffnung von Kaliumkanälen an den Stereozilien. [ 1 ] Dies geschieht hauptsächlich durch die Zugkraft, die die Stereozilien über verbindende Strukturen (üblicherweise von der längsten zur kürzesten) auf ihre benachbarten Stereozilien ausüben, was zur Depolarisation der Haarzelle führt. Dieses Depolarisationsmuster ist nicht mit der häufigeren Depolarisation zu verwechseln, bei der Na+-Ionen in die Zelle einströmen, während die K+-Kanäle geschlossen bleiben. Die Zusammensetzung der Endolymphe ähnelt eher der intrazellulären Flüssigkeit (mehr K+ und weniger Na+) als die der Perilymphe , welche der extrazellulären Flüssigkeit ähnelt (mehr Na+ und weniger K+ im Vergleich zur intrazellulären Matrix). Durch diese Depolarisation öffnen sich spannungsgesteuerte Calciumkanäle. Der Calciumeinstrom veranlasst die Zelle dann zur Freisetzung von Vesikeln mit exzitatorischen Neurotransmittern in den synaptischen Spalt. Der postsynaptische Neuriten sendet dann ein Aktionspotenzial an die Spiralganglien von Gard. Im Gegensatz zu den Haarzellen der Crista ampullaris oder den Maculae des Sacculus und Utriculus besitzen die Haarzellen des Ductus cochlearis keine Kinozilien.

Vestibularapparat

Kinozilien befinden sich in der Crista ampullaris der Bogengänge sowie in den sensorischen Maculae des Utriculus und Sacculus . [ 1 ] Ein Kinozilium ist das längste Cilium und befindet sich auf der Haarzelle neben 40–70 Stereozilien. Bei Körperbewegungen wird die Haarzelle depolarisiert, wenn sich die Stereozilien auf das Kinozilium zubewegen. Diese Depolarisation führt zur Freisetzung von Neurotransmittern und einer Erhöhung der Aktionspotenzialfrequenz des VIII. Hirnnervs . Neigen sich die Stereozilien vom Kinozilium weg, wird die Haarzelle hyperpolarisiert. Dadurch verringert sich die Menge des freigesetzten Neurotransmitters und somit auch die Aktionspotenzialfrequenz des VIII. Hirnnervs. [ 3 ]

Anatomie bei Fischen und Fröschen

Die apikale Oberfläche einer sensorischen Haarzelle von Fischen weist üblicherweise zahlreiche Stereozilien und ein einzelnes, deutlich längeres Kinozilium auf. Eine Auslenkung der Stereozilien zum oder vom Kinozilium weg bewirkt eine Erhöhung bzw. Verringerung der Feuerrate des sensorischen Neurons , das die Haarzelle an ihrer basalen Oberfläche innerviert.

Die Haarzellen von Fischen und einigen Froscharten dienen der Wahrnehmung von Wasserbewegungen um ihren Körper herum. Diese Haarzellen sind in einer gallertartigen Ausstülpung, der sogenannten Cupula, eingebettet . Daher sind die Haarzellen nicht sichtbar und treten nicht auf der Hautoberfläche von Fischen und Fröschen auf.

Siehe auch

Referenzen

  1. ^ a b c d e f Mescher, Anthony L. (2021). „Kapitel 23: Auge und Ohr: Spezielle Sinnesorgane“. Junqueiras grundlegende Histologie: Text und Atlas . Lange Medical Books (16. Aufl.). New York: McGraw-Hill. ISBN 978-1-260-46298-2Die
  2. ^ a b Schwander M, Kachar B, Müller U (Juli 2010). „Review series: The cell biology of hearing“ . The Journal of Cell Biology . 190 (1): 9–20 . doi : 10.1083/jcb.201001138 . PMC 2911669. PMID 20624897 .  
  3. ^ Ross. 2006. Histologie: Ein Test und Atlas

Weiterführende Literatur