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Posté par Adrien le Jeudi 24/12/2015 à 00:00
L'absence d'un canal potassique rend totalement sourd
L'oreille interne assure la transduction des sons en signaux bioélectriques par un flux de potassium à travers les cellules ciliées qui activent alors le nerf auditif et le cerveau. Le potassium est ensuite recyclé dans la cochlée pour être réutilisé. Yves Cazals, au Laboratoire des neurosciences (Les neurosciences correspondent à l'ensemble de toutes les disciplines biologiques et médicales qui étudient tous les aspects, tant normaux que pathologiques, des neurones et du système nerveux.) intégratives et adaptatives, et ses collaborateurs démontrent que l'absence des canaux KCNK5 provoque une surdité précoce liée à un déficit de recyclage (Le recyclage est un procédé de traitement des déchets industriels et des déchets ménagers qui permet de réintroduire, dans le cycle de production d'un produit, des matériaux qui le...) du potassium (Le potassium est un élément chimique, de symbole K (latin : kalium, de l’arabe :...). Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives dans la compréhension des déficiences du confinement et du transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications...) intra-cochléaire des ions K+ impliquées dans de nombreuses surdités. Cette étude est publiée dans la revue Nature Communications.


Figure: Dans la cochlée, lors d'une stimulation sonore, les ions K+ secrétés par la strie vasculaire traversent les cellules ciliées qui, ainsi activées, excitent les fibres (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se présentant généralement sous forme de faisceaux.) du nerf (En neuroanatomie, au sein du système nerveux , périphérique et central, un nerf désigne un regroupement d'axones, myélinisés ou non, issus de cellules nerveuses ou neurones. La myélinisation est...) auditif. Pour un bon fonctionnement continu de la cochlée les ions K+ doivent être recyclés vers la strie vasculaire. P Les canaux potassiques KCNK5 sont indispensables pour le recyclage, leur absence entraine une surdité précoce rapide et profonde.
© Yves Cazals

On sait depuis longtemps que la transformation des ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de...) sonores en activité bio-électrique (transduction mécano-électrique) dans la cochlée se fait par les cellules ciliées à travers la modulation acoustique (L’acoustique est une branche de la physique dont l’objet est l’étude des sons et des ondes mécaniques. Elle fait appel aux phénomènes ondulatoires et à la...) de canaux ioniques qui engendrent des variations d'un courant de potassium (K+). Ainsi stimulées, les cellules ciliées dépolarisent des neurones qui transmettent ces informations au cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de...). Après passage à travers les cellules ciliées, les ions K+ s'accumulent dans l'espace inter-cellulaire. Or cette accumulation constitue un environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend...) toxique pour les cellules et les ions K+ doivent être vite recapturés et transportés jusqu'à l'épithélium vascularisé du canal cochléaire, où strie vasculaire, qui les rend de nouveau disponibles pour d'autres transductions de sons en bio-électricité.

En évaluant la physiologie auditive de souris (Le terme souris est un nom vernaculaire ambigu qui peut désigner, pour les francophones, avant tout l’espèce commune Mus musculus, connue aussi comme animal de compagnie ou de laboratoire, mais aussi de nombreuses espèces...) modifiées génétiquement par suppression de différents gènes produisant des canaux ioniques de la famille des canaux à doubles pores potassiques, les chercheurs démontrent que l'absence d'un canal potassique particulier, le canal KCNK5, engendre une surdité précoce, rapide et profonde. L'emploi d'un gène rapporteur (Un rapporteur (ou rapporteur d'angle) est un outil utilisé en géométrie pour mesurer des angles et pour construire des figures. Les rapporteurs utilisés par les élèves sont la...) en remplacement du gène Kcnk5 a permis d'identifier les cellules du sulcus ( Le sulcus singulier de sulci, en astronomie, désigne un sillon visible à la surface de certaines planètes et satellites. Le sulcus, en...) externe de la cochlée comme les cellules utilisant ce canal. Or ces cellules, situées entre les cellules ciliées et la strie vasculaire, étaient déjà suspectées de jouer un rôle dans la recapture et le transport des ions K+. Ces nouvelles observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...) confirment définitivement ce rôle et indiquent que si d'autres voies de recapture et de transport existent, celles-ci ne sont pas capables de compenser l'absence des canaux KCNK5 dont le rôle est donc primordial.

Des déficiences du confinement et du transport intra-cochléaire des ions K+ sont impliquées dans de nombreuses pathologies auditives. Des données génétiques chez l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction,...) indiquent que les déficiences de recyclage du potassium peuvent être la cause d'une vulnérabilité accrue à l'exposition à des niveaux sonores élevés et entrainer des surdités. L'identification du rôle primordial du canal KCNK5 fournit une base pathophysiologique et ouvre une perspective de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...) prometteuse sur de possibles fragilités génétiques de la cochlée.

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Source: CNRS-INSB