Come avviene la trasduzione meccano-elettrica?

In realtà, affermare che le cellule ciliate interne trasformano l’onda acustica in segnale bioelettrico è una semplificazione a scopo didattico. Le cellule ciliate infatti liberano un neurotrasmettitore (glutammato) nella sinapsi (spazio tra neuroni o in questo caso tra cellula ciliata e nervo) ed è questo neurotrasmettitore che fa generare nelle fibre del nervo acustico il potenziale di azione (segnale bioelettrico). Il meccanismo è quindi indiretto.

• L’endolinfa, come abbiamo visto parlando dei liquidi dell’orecchio interno, è ricca in potassio e possiede una forte carica elettrica positiva, mentre l’interno delle cellule ciliate ha una carica negativa. Il piegamento delle ciglia, causato dall’azione meccanica dei liquidi, apre alcuni canali ionici. Grazie alla forte differenza di carica elettrica, il potassio viene spinto all’interno, cambiando improvvisamente la carica elettrica della cellula da negativa a positiva (depolarizzazione).
• Questa variazione elettrica si propaga istantaneamente fino alla base della cellula dove provoca l’apertura di canali per il calcio; è proprio l’ingresso del calcio a comandare la liberazione del glutammato nella sinapsi, avviando così il segnale bioelettrico nel nervo acustico.
• Sulla membrana post-sinaptica delle fibre nervose, il glutammato si lega a specifici recettori per generare il potenziale d’azione (segnale bioelettrico) che poi viaggerà verso il cervello. 

Questo potrebbe essere utile per capire l’ipotesi, che non nego affatto come possibile e considero, anzi, molto interessante, che in alcuni casi, alcuni sintomi fluttuanti o reversibili o anche sintomi stazionari e non variabili (ad esempio alcuni acufeni non variabili), possano derivare da una “disfunzione sinaptica“, sebbene, mancando ancora terapie specifiche per trattare questa eventuale disfunzione e la possibilità di dimostrarla, dal punto di vista pratico io tenda a dare maggior importanza all’idrope. Ma per trasparenza è giusto conoscere anche questo. Potrebbe peraltro spiegare ulteriormente l’efficacia di alcune componenti attuali della terapia (neurofarmaci) o suggerire di sperimentare altri farmaci specifici.

Anche la composizione elettrochimica dell’endolinfa, regolata dalla stria vascolare, è come abbiamo visto molto importante per la funzione uditiva. Questo significa che anche variazioni qualitative nella composizione ionica dell’endolinfa, indipendentemente dall’idrope e dalla pressione esercitata dall’eccesso di liquidi, potrebbero generare sintomi, quali ipoacusia e acufeni. Ne riparleremo più avanti a proposito dell’ADH (ormone antidiuretico), coinvolto anche in questo meccanismo.

Cellule ciliate interne ed esterne

In realtà, anche se genericamente mi riferisco, anche qui per semplificazione didattica, alle cellule ciliate come se fossero tutte uguali, esistono due tipi diversi di cellule ciliate nella coclea.

• Le cellule ciliate interne: Sono i veri recettori. Il loro compito è trasformare la vibrazione meccanica nel segnale bioelettrico, nel modo sopra descritto.
• Le cellule ciliate esterne: Non trasmettono direttamente il segnale bioelettrico ma hanno una funzione coadiuvante. Grazie a una particolare proteina chiamata prestina, queste cellule si contraggono attivamente agendo da amplificatori e agevolando la stimolazione delle cellule ciliate interne. Sono anch’esse in correlazione con fibre nervose ma in senso contrario nel senso che il segnale va dal cervello alle cellule (vie efferenti).
  Spesso sono le prime a soffrire per un danno o per l’idrope, anche se le cellule ciliate interne non hanno alcun danno. Questo potrebbe avere delle implicazioni relative ai sintomi e sebbene questo non sia ancora proponibile come esame diagnostico, a livello sperimentale si è iniziato a studiare la prestina nel sangue, nell’ipotesi che potrebbe essere riscontrata in caso di danno delle cellule ciliate esterne.
  Il movimento meccanico delle cellule esterne genera inoltre un debolissimo effetto acustico, misurabile con un esame specifico che io ho proposto di routine per anni, l’unico che forse sarebbe ancora utile, sebbene in Italia non sia così diffuso: le otoemissioni acustiche. Attenzione però a non fare confusione: queste otoemissioni non sono e non generano acufene.