Órgão de corti - Organ of Corti

Órgão de corti
Cochlea-crosssection.svg
Um corte transversal da cóclea ilustrando o órgão de Corti
Detalhes
Parte de Cóclea do ouvido interno
Identificadores
Latina organum espirala
Malha D009925
NeuroLex ID birnlex_2526
TA98 A15.3.03.121
TA2 7035
FMA 75715
Terminologia anatômica

O órgão de Corti , ou órgão espiral , é o órgão receptor da audição e está localizado na cóclea dos mamíferos . Esta faixa altamente variada de células epiteliais permite a transdução de sinais auditivos em potencial de ação dos impulsos nervosos . A transdução ocorre por meio de vibrações de estruturas no ouvido interno, causando deslocamento do fluido coclear e movimento das células ciliadas no órgão de Corti para produzir sinais eletroquímicos.

O anatomista italiano Alfonso Giacomo Gaspare Corti (1822-1876) descobriu o órgão de Corti em 1851. A estrutura evoluiu da papila basilar e é crucial para a mecanotransdução em mamíferos.

Estrutura

Corte transversal do órgão espiral de Corti em maior aumento, mostrando a posição das células ciliadas na membrana basal.

O órgão de Corti está localizado na escala média da cóclea do ouvido interno entre o ducto vestibular e o ducto timpânico e é composto por células mecanossensoriais, conhecidas como células ciliadas . Estrategicamente posicionadas na membrana basilar do órgão de Corti estão três fileiras de células ciliadas externas (OHCs) e uma fileira de células ciliadas internas (IHCs). Ao redor dessas células ciliadas estão as células de suporte: as células de Deiters , também chamadas de células falangeais , que têm uma relação próxima com as OHCs, e as células pilares, que separam e sustentam as OHCs e as IHCs.

Projetando-se do topo das células ciliadas estão minúsculas projeções em forma de dedo chamadas estereocílios , que são organizadas de forma graduada com os estereocílios mais curtos nas fileiras externas e os mais longos no centro. Essa gradação é considerada a característica anatômica mais importante do órgão de Corti, pois permite às células sensoriais uma capacidade de sintonia superior.

Se a cóclea fosse desenrolada, teria cerca de 33 mm de comprimento nas mulheres e 34 mm nos homens, com cerca de 2,28 mm de desvio padrão para a população. A cóclea também é tonotopicamente organizada, o que significa que diferentes frequências de ondas sonoras interagem com diferentes locais na estrutura. A base da cóclea, mais próxima ao ouvido externo, é a mais rígida e estreita e é onde os sons de alta frequência são transduzidos. O ápice, ou topo, da cóclea é mais largo e muito mais flexível e solto e funciona como local de transdução para sons de baixa frequência.

Função

Imagem mostrando o ouvido externo , ouvido médio e ouvido interno , e como o som é conduzido através do ouvido externo, para os ossículos do ouvido médio, através do ouvido interno e da cóclea, onde fica o órgão de Corti.

A função do órgão de Corti é converter ( transduzir ) sons em sinais elétricos que podem ser transmitidos ao tronco cerebral através do nervo auditivo. É a aurícula e o ouvido médio que atuam como transformadores e amplificadores mecânicos para que as ondas sonoras terminem com amplitudes 22 vezes maiores do que quando entraram no ouvido.

Transdução auditiva

Em audição normal, a maioria dos sinais auditivos que chegam ao órgão de Corti em primeiro lugar vêm do ouvido externo. As ondas sonoras entram pelo canal auditivo e fazem vibrar a membrana timpânica , também conhecida como tímpano, que faz vibrar três pequenos ossos chamados ossículos . Como resultado, a janela oval anexada se move e causa o movimento da janela redonda , o que leva ao deslocamento do fluido coclear. No entanto, a estimulação pode acontecer também por meio de vibração direta da cóclea a partir do crânio. Esta última é referida como audição de condução óssea (ou BC), como complementar à primeira descrita, que é denominada audição de condução aérea (ou CA). Ambos AC e BC estimulam a membrana basilar da mesma maneira (Békésy, Gv, Experiments in Hearing. 1960).

A membrana basilar do ducto timpânico pressiona as células ciliadas do órgão conforme as ondas de pressão perilinfática passam. Os estereocílios no topo dos IHCs se movem com esse deslocamento de fluido e, em resposta, seus canais catiônicos , ou seletivos de íons positivos, são abertos por estruturas de caderina chamadas de links de ponta que conectam os estereocílios adjacentes. O órgão de Corti, envolto em endolinfa fluida rica em potássio , encontra-se na membrana basilar na base da escala média . Sob o órgão de Corti está a escala do tímpano e, acima dela, a escala vestibuli . Ambas as estruturas existem em um fluido com baixo teor de potássio chamado perilinfa . Como esses estereocílios estão em meio a uma alta concentração de potássio, uma vez que seus canais de cátions são abertos, os íons de potássio, bem como os íons de cálcio, fluem para o topo da célula ciliada. Com esse influxo de íons positivos, o IHC torna-se despolarizado , abrindo canais de cálcio dependentes de voltagem na região basolateral das células ciliadas e desencadeando a liberação do neurotransmissor glutamato . Um sinal elétrico é então enviado através do nervo auditivo e para o córtex auditivo do cérebro como uma mensagem neural.

Amplificação coclear

Mais informações: amplificador coclear

O órgão de Corti também é capaz de modular o sinal auditivo. As células ciliadas externas (CCEs) podem amplificar o sinal por meio de um processo chamado eletromotilidade, onde aumentam o movimento das membranas basilar e tetorial e, portanto, aumentam a deflexão dos estereocílios nas IHCs.

Uma peça crucial para essa amplificação coclear é a proteína motora prestina , que muda de forma com base no potencial de voltagem dentro da célula ciliada. Quando a célula é despolarizada, a prestina encurta e, por estar localizada na membrana das OHCs, ela puxa a membrana basilar e aumenta o quanto a membrana é desviada, criando um efeito mais intenso nas células ciliadas internas (IHCs). Quando a célula hiperpolariza, a prestina aumenta e alivia a tensão nas IHCs, o que diminui os impulsos neurais para o cérebro. Dessa forma, a própria célula ciliada é capaz de modificar o sinal auditivo antes mesmo que ele alcance o cérebro.

Desenvolvimento

O órgão de Corti, entre a escala do tímpano e a escala média , se desenvolve após a formação e crescimento do ducto coclear . As células ciliadas internas e externas então se diferenciam em suas posições apropriadas e são seguidas pela organização das células de suporte. A topologia das células de suporte se presta às propriedades mecânicas reais que são necessárias para os movimentos induzidos por som altamente especializados dentro do órgão de Corti.

O desenvolvimento e o crescimento do órgão de Corti dependem de genes específicos, muitos dos quais foram identificados em pesquisas anteriores ( SOX2 , GATA3 , EYA1 , FOXG1 , BMP4 , RAC1 e mais), para passar por tal diferenciação. Especificamente, o crescimento do ducto coclear e a formação de células ciliadas dentro do órgão de Corti.

Mutações nos genes expressos dentro ou perto do órgão de Corti antes da diferenciação das células ciliadas resultarão em uma interrupção na diferenciação e potencial mau funcionamento do órgão de Corti.

Significado clínico

Perda de audição

Artigo principal: Deficiência auditiva

O órgão de Corti pode ser danificado por níveis sonoros excessivos, levando à deficiência induzida por ruído .

O tipo mais comum de deficiência auditiva, perda auditiva neurossensorial , inclui como uma das principais causas a redução da função no órgão de Corti. Especificamente, a função de amplificação ativa das células ciliadas externas é muito sensível a danos por exposição a traumas de sons excessivamente altos ou a certos medicamentos ototóxicos . Uma vez que as células ciliadas externas são danificadas, elas não se regeneram, e o resultado é uma perda de sensibilidade e um aumento anormalmente grande de volume (conhecido como recrutamento ) na parte do espectro que as células danificadas servem.

Embora a perda auditiva sempre tenha sido considerada irreversível em mamíferos, peixes e pássaros reparam esses danos rotineiramente. Um estudo de 2013 mostrou que o uso de determinados medicamentos pode reativar genes normalmente expressos apenas durante o desenvolvimento das células ciliadas. A pesquisa foi realizada na Harvard Medical School , no Massachusetts Eye and Ear e na Keio University School of Medicine, no Japão.

Imagens adicionais

  • Seção transversal do ducto coclear de um feto de gato.

  • Seção longitudinal esquemática da cóclea

  • Assoalho do ducto coclear

  • Limbus laminæ spiralis e membrana basilaris

  • Seção através do órgão espiral de Corti (ampliado)

Notas

Referências

História. (WL).

  • Hudspeth A (2014). “Integrando o processo ativo das células ciliadas com a função coclear”. Nature Reviews Neuroscience . 15 (9): 600–614. doi : 10.1038 / nrn3786 . PMID  25096182 . S2CID  3716179 .
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  • Pujol, R., & Irving, S. (2013). A orelha.

links externos