Le cellule ciliate, con il segno distintivo del fascio di stereociglia sulla loro superficie apicale, sono i recettori sensoriali dei sistemi uditivo e vestibolare nelle orecchie dei vertebrati. Le cellule ciliate trasducono gli stimoli meccanici in attività elettrica. Oltre al fascio di stereociglia, le cellule ciliate contengono anche specializzazioni strutturali e funzionali nelle membrane basolaterali e sinaptiche, che sono responsabili delle attività elettriche e della trasmissione sinaptica. Le cellule di supporto dell’epitelio sensoriale contribuiscono alla meccanica e all’omeostasi dell’ambiente ionico e chimico nell’orecchio interno, specialmente nell’organo dell’udito dei mammiferi.
Mentre la meccanotrasduzione attraverso il taglio del fascio di stereociglia è una caratteristica comune a tutte le cellule ciliate, esistono grandi differenze tra le cellule ciliate dei vertebrati. Per esempio, le cellule ciliate del pesce zebra e del pollo aumentano la loro sensibilità e selettività di frequenza grazie a una risonanza elettrica sintonizzata su una frequenza specifica e a un processo attivo di generazione di forza nel fascio di stereociglia. Al contrario, le cellule ciliate dei mammiferi nella coclea non sono sintonizzate elettricamente. Invece, i mammiferi raggiungono un’alta sensibilità e selettività di frequenza tramite una membrana basilare accordata meccanicamente e acquisendo una motilità somatica basata sulla prestina delle cellule ciliate esterne, uno dei due tipi di cellule ciliate nella coclea. Inoltre, le cellule ciliate nei vertebrati inferiori sono in grado di essere rigenerate spontaneamente una volta perse. Al contrario, le cellule ciliate dei mammiferi non conservano più questa capacità. I meccanismi molecolari alla base di queste differenze sono ancora sconosciuti.
Le intuizioni molecolari e la necessità di trovare una cura per l’ipoacusia causata da farmaci ototossici, rumore e invecchiamento – che affligge oltre 1 miliardo di persone in tutto il mondo – ha aumentato l’interesse per l’esame dei geni e dei meccanismi molecolari alla base delle diverse proprietà biologiche delle cellule ciliate, così come l’esplorazione di strategie per rigenerare e/o riparare le cellule ciliate perse o ferite utilizzando cellule staminali e terapie geniche. In questo argomento di ricerca, invitiamo a presentare articoli che facciano progredire la nostra comprensione delle proprietà biologiche delle cellule ciliate tra i vertebrati. Potenziali argomenti di interesse includono:
1.Geni e meccanismi molecolari alla base della differenziazione, dello sviluppo e della rigenerazione delle cellule ciliate e delle specializzazioni morfologiche e funzionali.
2.Trascrittomi e proteomica delle cellule ciliate.
3.Rigenerazione o riparazione delle cellule ciliate usando cellule staminali e terapie geniche.
4.Studi comparativi della morfologia, funzione e profili di espressione genica delle cellule ciliate nei vertebrati.
5.Sinaptopatia delle cellule ciliate.
6.Nuovi metodi e protocolli per lo studio delle proprietà biologiche delle cellule ciliate.
Nota importante: Tutti i contributi a questo argomento di ricerca devono rientrare nell’ambito della sezione e della rivista a cui sono presentati, come definito nelle loro dichiarazioni di missione. Frontiers si riserva il diritto di indirizzare un manoscritto fuori portata verso una sezione o una rivista più adatta in qualsiasi fase della revisione tra pari.