La celda de Hensen

Las células de soporte, incluidas las células de Hensen y las células de Deiter, que rodean las células sensoriales en el órgano de Corti, están unidas por uniones comunicantes. Estas uniones comunicantes funcionan como comunicación eléctrica y metabólica entre células a larga distancia. ^{[ 13 ]} Las uniones comunicantes se pueden visualizar mediante el acoplamiento de colorantes, pero solo son visibles entre las células de Hensen y las células de Deiter mediante fluoresceína ( 6-carboxifluorresceína ). Se obtuvieron los mismos resultados utilizando amarillo de Lucifer debido a su precipitación en el citoplasma rico en potasio. ^{[ 14 ]} La gentamicina , un antibiótico, induce la producción de radicales libres de oxígeno y suprime el acoplamiento celular hasta en un 90 %. Otros compuestos químicos, como los antagonistas de la calmodulina W7 y la trifluoperazina (TFP), también pueden inducir el desacoplamiento de las uniones comunicantes. Debido a su función de distribución y conexión, las uniones comunicantes actúan como sincitio en el órgano de Corti y participan en la regulación de la función de la cóclea. ^{[ 4 ]} Otra forma de observar las uniones comunicantes es mediante el acoplamiento iónico; este método se obtuvo a partir de la observación de que los potenciales de membrana intracelulares de las células de Hensen son casi siempre mayores que en el espacio intercelular, que a su vez es mayor que el túnel externo de Corti. Dado que las células de Hensen están separadas de las células ciliadas externas, la vía de señalización se expresaría mediante acoplamiento iónico. Se afirma que los potenciales alternos en las células de Hensen, que superan los potenciales de membrana del espacio intercelular, son importantes para la existencia de las uniones comunicantes. ^{[ 14 ]}

El ATP puede inducir una corriente de potasio en las células de Hensen y también elevar la concentración de calcio citoplasmático tanto en las células ciliadas internas como externas. En condiciones de potencial negativo, el ATP puede activar una corriente bifásica que aumenta la concentración de calcio en las células de Hensen, seguida de un potencial de inversión que induce otra corriente transportada por cloruro. ^{[ 4 ]} Cuando el ATP induce un aumento del calcio citoplasmático, la membrana se despolariza y las células ciliadas externas se contraen. ^{[ 12 ]}

Se han encontrado receptores purinérgicos en las células del órgano de Corti, los cuales pueden mediar acciones fisiológicas y fisiopatológicas . Existen varios tipos de receptores purinérgicos; el más común expresado en las células de Hensen es el subtipo P2. ^{[ 6 ]} Otros subtipos de receptores metabotrópicos P2Y también se expresan en la cóclea: P2Y1, P2Y2, P2Y4 y P2Y6 se encuentran en las células de Hensen. ^{[ 6 ]} El P2X es ionotrópico y el P2Y es metabotrópico, los cuales tienen diferentes funciones en diferentes sitios del órgano de Corti; por ejemplo, las subunidades del receptor P2X2 pueden mediar la reducción del potencial endococlear inducida por ATP, lo cual es responsable de la protección de la cóclea en respuesta a ruidos fuertes. ^{[ 2 ]} Después de la exposición al ruido, los niveles de ATP se elevan y cambian la conductancia de K+ a través de los receptores P2X al reducir el potencial endococlear (PE). Como resultado, el mecanismo de señalización purinérgica actúa como un regulador de la homeostasis que disminuye la sensibilidad coclear a la exposición al ruido. La pérdida de función de los receptores purinérgicos expresados ​​en las células de Hensen en la cóclea puede conducir a la pérdida auditiva inducida por ruido (NIHL). La NIHL también puede ocurrir si hay una concentración elevada de Ca2+ en la cóclea. El calcio ionizado desempeña un papel fundamental en muchas funciones, como la proliferación, la diferenciación y la apoptosis celular. Existen varios factores que causan el aumento de la concentración en la cóclea, incluida la exposición continua al ruido que conduce a la sobreestimulación; por lo tanto, mantener la homeostasis de la concentración de Ca2+ es importante. ^{[ 5 ]}

Numerosos estudios han demostrado que las células de Hensen tienen un potencial de reposo que oscila entre -60 y -100 mV. Por consiguiente, la homeostasis de la concentración de K+ es fundamental para mantener dicho potencial. Una alta concentración de K+ provocaría la despolarización de las células de Hensen y mantendría un potencial endococlear elevado, lo que podría causar pérdida auditiva. Dado que la membrana de las células de Hensen contiene abundantes receptores de ATP, el flujo de ATP extracelular hacia el interior de estas células tendría un efecto supresor significativo y dependiente de la dosis sobre el potencial endococlear. El ATP modula el flujo de K+ y, por lo tanto, mantiene su homeostasis. ^{[ 5 ]} Al exponerse al sonido, la concentración de K+ disminuiría en la endolinfa mientras que aumentaría en el espacio de Nuel que rodea las células ciliadas. El transporte de K+ indica la transducción entre las células de soporte y las células ciliadas, y las células de soporte están asociadas con el amortiguamiento de K+ en la cóclea. El amortiguamiento de K+ generalmente está mediado por células gliales en el sistema nervioso. ^{[ 13 ]}

Cuando las células ciliadas sufren apoptosis , las células de soporte circundantes expulsan las células ciliadas dañadas del epitelio o mediante fagocitosis, y regeneran tanto nuevas células ciliadas como células de soporte en vertebrados . ^{[ 15 ]} Sin embargo, estudios han demostrado que los humanos y otros mamíferos no pueden reemplazar las células ciliadas dañadas, y la pérdida de células ciliadas puede provocar sordera permanente. ^{[ 16 ]} Además de la regeneración de las células ciliadas, las células de soporte también actúan como mediadoras de la supervivencia de las células ciliadas. ^{[ 11 ]} En condiciones de estrés térmico, las células de soporte pueden expresar la proteína de choque térmico 70 (HSP70), que no se regula positivamente en las células ciliadas. Por lo tanto, las células de soporte pueden actuar como determinantes de si las células ciliadas están muertas o vivas. La capacidad de las células de soporte para formar nuevas células ciliadas cambia en diferentes momentos; es más abundante en el órgano de Corti embrionario y disminuye sustancialmente durante la maduración. ^{[ 7 ]} Las células de soporte se diferencian de las células ciliadas cuando las células ciliadas embrionarias tempranas expresan ligandos que se unen a los receptores Notch , lo que les impide adquirir el fenotipo de célula ciliada, y estas células se diferencian en células de soporte. Esta es una de las razones por las que las células de soporte pueden regenerar nuevas células ciliadas. ^{[ 8 ]}

La regeneración de células ciliadas por células de soporte en los vertebrados se demostró mediante la expresión de la proteína verde fluorescente (GFP) encontrada en la cóclea neonatal en ratones. Para probar la capacidad de las células de soporte para generar células ciliadas en diferentes etapas, analizando el órgano de Corti transgénico p27–gfp de ratones, la expresión transgénica confirmó un alto nivel de expresión del marcador de células de Hensen. Se encontró que más del 80% de la regeneración de células ciliadas a partir de células de soporte se activó entre los 13 y 14 embriones, luego una rápida disminución después de esta etapa. ^{[ 15 ] [ 17 ]} Hay dos tipos de cadherinas encontradas en la reproducción de las células ciliadas en las aves, una es la N-cadherina y la otra es la E-cadherina, la expresión de E-cadherinas se encuentra entre las células de soporte, lo que indica que las interacciones entre dos células de soporte estarán mediadas por las E-cadherinas, y también algunas de las N-cadherinas, mientras que las N-cadherinas solas se encuentran en las interacciones entre las células de soporte y las células ciliadas. Los estudios también encontraron que las N-cadherinas están asociadas con la proliferación de las células de soporte, lo que significa que el mal funcionamiento de las N-cadherinas, que a menudo causa pérdida o daño de las células del cabello, conduciría a la regeneración de las células del cabello mediante la activación de las células de soporte. ^{[ 8 ]}