Mechano-elektrische Transduktion

Die mechano-elektrische Transduktion ist von der elektro-mechanischen Transduktion abzugrenzen, wird jedoch in manchen Quellen synonym verwendet.

Dieser Transduktionsvorgang findet sich bei verschiedenen Rezeptoren, u.a. bei mechanosensitiven Nozizeptoren, bei Mechanorezeptoren des Tastsinns und bei den Haarzellen des Innenohrs.

Mechano-elektrische Transduktion der cochleären Haarzellen

Die inneren Haarzellen wandeln Schwingungen über eine mechano-elektrische Transduktion in elektrische Ströme um. Damit verhalten sie sich komplementär zu den äußeren Haarzellen, die mittels elektro-mechanischer Transduktion die Wanderwelle modifizieren und zu einer mechanischen Schwingung der Tektorialmembran beitragen. Beide Vorgänge, die mechano-elektrische und die elektro-mechanische Transduktion, dienen dem Hörvorgang als Grundlage des Gehörsinns.

siehe auch: Corti-Organ

Der zelluläre Mechanismus der mechano-elektrischen Transduktion beruht auf der Abscherung der am apikalen Zellpol befindlichen Stereozilien. Hierbei werden die zwischen den Zilien befindlichen Glykoprotein-Fäden (Tip-Links) gespannt, was eine Öffnung mechanisch induzierter Transduktionskanäle in der Zilienmembran zur Folge hat. Über den konsekutiven Kaliumeinstrom kommt es zur Depolarisation der Zellmembran, die zu einer Öffnung spannungsinduzierter Calciumkanäle führt. Die einströmenden Calciumionen ermöglichen die Ausschüttung des im basalen Zellpol vesikulär gespeicherten Neurotransmitters Glutamat. Glutamat induziert in der nachgeschalteten Afferenz des Nervus cochlearis ein Aktionspotential (die elektrische Antwort auf den ursprünglich mechanischen Reiz).

• Moser. Molekulares Verstehen des Hörens - Was ändert sich für den Patienten? Laryngo-Rhino-Otol. 97: 5214-5222. 2018
• Fettiplace et al. The Physiology of Mechanoelectrical Transduction Channels in Hearing. Physiol. Rev. 94(3): 951-986. 2014