Les cellules ciliées, dont la marque distinctive est le faisceau de stéréocils à leur surface apicale, sont les récepteurs sensoriels des systèmes auditif et vestibulaire dans les oreilles des vertébrés. Les cellules ciliées transforment les stimuli mécaniques en activité électrique. En plus du faisceau de stéréocils, les cellules ciliées contiennent également des spécialisations structurelles et fonctionnelles dans les membranes basolatérales et synaptiques, qui sont responsables des activités électriques et de la transmission synaptique. Les cellules de soutien de l’épithélium sensoriel contribuent à la mécanique et à l’homéostasie de l’environnement ionique et chimique dans l’oreille interne, notamment dans l’organe auditif des mammifères.
Si la mécanotransduction par cisaillement du faisceau de stéréocils est une caractéristique partagée par toutes les cellules ciliées, des différences majeures existent entre les cellules ciliées des vertébrés. Par exemple, les cellules ciliées du poisson zèbre et du poulet améliorent leur sensibilité et leur sélectivité en fréquence par une résonance électrique accordée à une fréquence spécifique et par un processus actif de génération de force dans le faisceau de stéréocils. En revanche, les cellules ciliées des mammifères dans la cochlée ne sont pas accordées électriquement. Au lieu de cela, les mammifères obtiennent une sensibilité et une sélectivité de fréquence élevées grâce à une membrane basilaire accordée mécaniquement et à l’acquisition d’une motilité somatique basée sur la prestine des cellules ciliées externes, l’un des deux types de cellules ciliées de la cochlée. En outre, les cellules ciliées des vertébrés inférieurs sont capables de se régénérer spontanément après avoir été perdues. En revanche, les cellules ciliées des mammifères ne conservent plus cette capacité. Les mécanismes moléculaires qui sous-tendent ces différences sont encore inconnus.
Les connaissances moléculaires et la nécessité de trouver un remède aux déficiences auditives causées par les médicaments ototoxiques, le bruit et le vieillissement – qui touchent plus d’un milliard de personnes dans le monde – ont stimulé l’intérêt pour l’examen des gènes et des mécanismes moléculaires qui sous-tendent les différentes propriétés biologiques des cellules ciliées, ainsi que pour l’exploration de stratégies visant à régénérer et/ou réparer les cellules ciliées perdues ou blessées à l’aide de thérapies géniques et de cellules souches. Dans ce thème de recherche, nous sollicitons des articles qui feront progresser notre compréhension des propriétés biologiques des cellules ciliées chez les vertébrés. Les sujets d’intérêt potentiels comprennent :
1.Les gènes et les mécanismes moléculaires qui sous-tendent la différenciation, le développement et la régénération des cellules ciliées ainsi que les spécialisations morphologiques et fonctionnelles.
2.Les transcriptomes et la protéomique des cellules ciliées.
3.La régénération ou la réparation des cellules ciliées à l’aide de cellules souches et de thérapies géniques.
4.Les études comparatives de la morphologie, de la fonction et des profils d’expression génétique des cellules ciliées chez les vertébrés.
5.La synaptopathie des cellules ciliées.
6.Nouvelles méthodes et protocoles pour l’étude des propriétés biologiques des cellules ciliées.
Note importante : toutes les contributions à ce sujet de recherche doivent s’inscrire dans le cadre de la section et de la revue auxquelles elles sont soumises, telles que définies dans leurs énoncés de mission. Frontiers se réserve le droit d’orienter un manuscrit hors champ vers une section ou une revue plus appropriée à tout stade de l’évaluation par les pairs.