Thème n° 18 : Mécano-sensibilité des cellules ciliées de l'oreille interne

Salut tout le monde !
Bon c'est reparti alors, en espérant que j'ariverai à rester constant dans le planning ^^
Pour la reprise voici un sujet portant sur le fonctionnement de l'audition : qui ne s'est pas déjà demandé comment est-ce qu'on pouvait arriver à entendre, concrètement ? C'est loin d'être évident quand on y réfléchit : le son est une onde de pression dans l'air, et on le reçoit et le transforme pour au final créer un message sous forme d'influx nerveux qui va être capté et interprété par le cerveau. Comment peut-on passer d'un phénomène à l'autre, d'un mouvement de l'air à un message électrique ? C'est le rôle des cellules ciliées, localisées dans l'oreille interne, et leur fonctionnement est décrit en détails dans ce rapport.

Résumé :

“Mécano-sensibilité active des cellules ciliées de l’oreille interne” par Pascal Martin (http://www.curie.fr/recherche/themes/detail_equipe.cfm/lang/_fr/id_equipe/323.htm).
L’oreille doit travailler pour entendre. En mobilisant des ressources énergétiques d’origine biochimique, les cellules sensorielles ciliées de l’oreille interne amplifient mécaniquement les vibrations qui sont induites par le stimulus sonore, atteignant ainsi une sensibilité et une sélectivité fréquentielle stupéfiantes. Nos expériences visent à élucider, aux échelles de la cellule unique et de ses composants moléculaires, les mécanismes impliqués dans ce processus d’amplification. Nos résultats sur les cellules ciliées de l’oreille interne de la grenouille taureau (Rana catesbeiana) suggèrent que l’antenne mécano-sensible érigée à la surface de chaque cellule ciliée, une touffe de villosités remplies de filaments d’actine, est capable d’une activité mécanique lui permettant de se comporter comme une sorte de micro-muscle pour produire des forces et même d’osciller spontanément. En manipulant une touffe ciliaire oscillante à l’aide d’une micro-fibre de verre flexible, nous avons pu montrer que la cellule ciliée peut mettre à profit les mouvements rythmiques de sa touffe ciliaire pour amplifier de minuscules stimuli sinusoïdaux à condition que leur fréquence soit proche de la fréquence caractéristique de l’oscillation spontanée. De plus, la touffe ciliaire est plus sensible aux faibles stimuli qu’aux stimuli plus intenses, présentant donc une non-linéarité de compression. L’aptitude d’une touffe ciliaire à vibrer efficacement en réponse à un stimulus mécanique dépend en partie de sa rigidité. Curieusement, cette rigidité varie avec l’amplitude du mouvement ciliaire et peut même apparaître négative ! Cette propriété mécanique inhabituelle peut déstabiliser une assemblée de moteurs moléculaires semblables à ceux que nous avons dans nos muscles et qui dans la touffe ciliaire mettent sous tension les canaux ioniques mécano-sensibles responsable de la transduction mécano-électrique. Une description physique de ces phénomènes ainsi que des simulations numériques démontrent que le couplage électro-mécanique entre canaux ioniques et moteurs moléculaires permet d’expliquer l’ensemble de nos observations. Je finirai mon exposé en décrivant brièvement quelques expériences récentes, cette fois ci à l’échelle moléculaire, visant à caractériser in vitro les propriétés mécaniques de moteurs moléculaires. Là encore, même si ce système biomimétique simplifié ne comprend uniquement que deux protéines (l’actine et la myosine), des oscillations spontanées peuvent être observées…

Et voici le rapport :

Martin2

(Je mets celui que j'ai contribué à faire non pas parce qu'il est mieux que les autres, au contraire peut-être, mais parce que je pourrais sans doute plus facilement répondre aux questions concernant ce qu'on a voulu dire)

Voilà si vous voulez faire vivre en posant des questions ou en abordant n'importe quoi en rapport plus ou moins lointain avec le sujet, n'hésitez pas !

Histoire que je ne sois pas tout seul à écrire dans ces sujets à chaque fois ^^

Bonjour !

C'est toujours intéressant ces sujets ! Merci R1.

J'ai plusieurs petites questions (bêtes) :
Est-ce-que les cellules ciliées sont visibles à l'oeil nu ?
Est-ce-que si on n'en a pas on ne peut plus entendre ?
Comment ça se fait qu'on devienne sourd en vieillissant concrètement ?

Merci de cet avis !
L'ordre de grandeur de taille d'une cellule ciliée (qui manque en effet dans le rapport !) est d'environ 10 microns, soit 0.01 mm, donc autant dire que si un cellule unique était posée sur un fond blanc, tu arriverais peut-être avec de bons yeux à la distinguer mais en tout cas tu ne verrais pas son architecture !
Ce sont les organes principaux dans la transformation du son en message nerveux, donc si elles étaient toutes carrément absentes, je pense qu'en effet tu ne pourrais plus du tout entendre ...
Les cellules ciliées sont très fragiles et surtout ne sont pas automatiquement régénérées par l'organisme après une lésion, comme les cellules de peau ou autres. Une cellule ciliée qui est endommagée par une exposition trop intense au bruit, ou sur une durée trop longue, meurt et n'est pas remplacée !
C'est pour cela qu'en vieillissant on en perd au fur et à mesure et notre audition baisse irrémédiablement ...
Autant on peut se blesser, voire même se casser quelque chose et s'en sortir sans trop de séquelles car le corps répare ensuite, autant ces cellules là ne sont pas remplacées, donc il faut faire attention à ses oreilles si on ne veut pas perdre définitivement ses facultés auditives ...

D'accord merci R1 pour ces réponses !

Un jour, on arrivera surement à greffer de telles cellules j'imagine.

Alors là ça dépasse de loin mes connaissances, aucune idée de si ce genre de trucs peut se greffer ...
En tout cas ça doit être tendu, déjà parce qu'on en a pas entendu parler donc ça doit pas être faisable acuellement, et puis vu où sont situées ces cellules, pour aller faire une greffe là bas ça doit pas être évident ...

Je pense que pour greffer la cellule qui corespond à la bonne longueure d'onde au bonne endroit ça ne doit pas être évidant !

Bonne remarque, c'est vrai qu'en plus les cellules implantées à différentes profondeurs dans l'oreille sont "accordées" à des longueurs d'onde différentes et donc pour que tout marche il faudrait faire gaffe à greffer les bonnes cellules au bon endroit, ça doit vraiment pas être évident ...

Ah, je croyais que les cellules ciliées étaient à la surface de l'oreille moi. Alors oui, dans ce cas, c'est pas gagné.