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Ano: 2006  Vol. 10   Num. 3  - Jul/Set Print:
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Estrutura e Ultra-estrutura da Orelha Interna dos Mamferos com nfase na Cclea
Structure and Ultrastructure of the Mammalian Inner Ear with Emphasis in the Cochlea
Author(s):
Andre Luiz Lopes Sampaio1, Carlos Augusto Costa Pires de Oliveira1
Palavras-chave:
Orelha interna. Mamferos. Estrutura e ultra-estrutura
Resumo:

Introduo: a nossa firme convico de que os conhecimentos das reas bsicas que compem a medicina so fundamentais para a formulao do raciocnio clnico adequado. Na rea da otologia, so inmeros os agravos que ocorrem na orelha interna, resultando em poucos sinais e sintomas que comumente so insuficientes para o diagnstico final. Sendo assim, o entendimento da fisiopatologia forma a base para a preveno e tratamento baseado em evidncias dessas doenas. Tal base no seria possvel sem os avanos recentes que culminaram com o esclarecimento da estrutura e ultra-estrutura da orelha interna. Embora os estudos iniciais tenham sido realizados em espcimes humanos, muitas informaes decorreram dos trabalhos em roedores e, mais recentemente, em gatos e ces. Comparando-se os achados entre as espcies, possvel se estabelecerem vrias semelhanas estruturais e organizacionais da cclea. As informaes apresentadas constituem um sumrio dessa proximidade, portanto as diferenas qualitativas e quantitativas no sero enfocadas. Objetivo: Descrever os conhecimentos acumulados a respeito da estrutura e ultra-estrutura da orelha interna tpicas de um mamfero. Material e Mtodo: Foi realizada uma reviso sistemtica da literatura baseada nos estudos originais que contriburam de forma decisiva para o conhecimento da estrutura e ultra-estrutura da orelha interna dos mamferos. Concluso: Apesar de esta reviso tratar de maneira separada dos diversos componentes da orelha interna, no se deve esquecer que essas estruturas atuam em conjunto para desempenhar a funo auditiva e vestibular. A maioria das pesquisas recentes est baseada exatamente na natureza dessas interaes e em como as alteraes morfolgicas esto relacionadas com as modificaes na funo.

INTRODUO

A otopatologia, estudo do osso temporal por meio de cortes histolgicos, constitui uma rea do conhecimento que foi impulsionada sobretudo aps a Segunda Guerra Mundial, quando as colees de ossos temporais na Europa e nos EUA foram expandidas de forma significativa. Entretanto, no nosso meio e para o nosso conhecimento, ainda hoje, no h laboratrios processando o osso temporal rotineiramente para cortes histolgicos. Este fato deve-se ao grau de complexidade do processo e aos gastos necessrios para a obteno de espcimes de boa qualidade para o estudo. Sendo assim, importante a reviso de alguns tpicos bsicos da estrutura e ultra-estrutura dos vrios compartimentos da orelha interna.
O objetivo deste artigo descrever os conhecimentos acumulados a respeito da estrutura e ultra-estrutura da orelha interna tpicas de um mamfero. Embora os estudos iniciais tenham sido realizados em espcimes humanos, muitas informaes decorreram dos trabalhos em roedores e, mais recentemente, em gatos e ces. Comparando-se os achados entre as espcies (1), possvel se estabelecerem vrias semelhanas estruturais e organizacionais da cclea. As informaes apresentadas constituem um sumrio dessa proximidade, portanto as diferenas qualitativas e quantitativas no sero enfocadas. Apesar de esta reviso tratar de maneira separada dos diversos componentes da orelha interna, no se deve esquecer que essas estruturas atuam em conjunto para desempenhar a funo auditiva e vestibular. A maioria das pesquisas recentes est baseada exatamente na natureza dessas interaes e em como as alteraes morfolgicas esto relacionadas com as modificaes na funo.

REVISO DA LITERATURA

A cclea, dentro da orelha interna, contm as clulas responsveis pela percepo do som e apresenta a forma de um caracol. Infelizmente, para os pesquisadores, esse rgo encontra-se no interior do osso temporal, que uma estrutura ssea altamente mineralizada, densa e de difcil acesso. A despeito dessas dificuldades, a anatomia microscpica e a histologia da cclea foram muito bem descritas em meados do sculo XIX por Retzius, Huschke, Reissner, Kolliker, Deiters, Hensen e Corti, nomes familiares ainda no presente. De acordo com os seus estudos, sabe-se que a cclea composta por um labirinto sseo, dentro do qual encontrada uma estrutura celular que o labirinto membranoso. Esses detalhes so facilmente visualizados em uma seco histolgica da cclea paralela ao seu eixo maior (Figura 1).



O labirinto sseo inclui a cpsula tica, o limite sseo externo da cclea, e o modolo (MO), um tubo sseo que forma o eixo central da cclea. Formando uma espiral ao redor do modolo, da base para o pice da cclea, o labirinto sseo dividido em trs microcompartimentos ou escalas. O compartimento apical - a escala vestibular (EV) - est separado da escala mdia (EM) pela membrana de Reissner (MR). A escala mdia separa-se da escala timpnica (ET) - o compartimento inferior - pela membrana basilar (MB), sobre a qual repousam as clulas do rgo de Corti, e pela lmina espiral ssea (LO). As escalas timpnica e vestibular comunicam-se por uma pequena abertura no pice coclear denominada de helicotrema (H). A escala timpnica finaliza-se na base da cclea na janela redonda, que recoberta por uma fina membrana sobre a cpsula tica (Figura 1).
As escalas timpnica e vestibular constituem o espao perilinftico, preenchido por um lquido rico em sdio chamado de perilinfa, enquanto a escala mdia compreende o espao endolinftico, composto por um fluido rico em potssio - a endolinfa. Inicialmente acreditava-se que os limites entre os espaos correspondiam s membranas que limitavam essas regies. Portanto, os termos "ducto coclear" e "espao endolinftico" constituem uma regio delimitada que inclui a membrana de Reissner, a membrana basilar, o limbo espiral (LE), a estria vascular (EsV) e o ligamento espiral (L). Atualmente sabe-se que os limites entre as escalas no so necessariamente os mesmos que delimitam os fluidos. Para a endolinfa, por exemplo, as estruturas que a separam compreendem as tight junctions entre as clulas epiteliais adjacentes. Essas junes celulares especializadas impedem a difuso livre da endolinfa entre as clulas epiteliais (Figura 2).



Assim sendo, as tight junctions das clulas marginais da estria vascular separam a endolinfa da perilinfa, que parece circular livremente no ligamento espiral na parede lateral da cclea. As tight junctions entre as clulas da membrana de Reissner tambm separam os dois fluidos anteriores. E, finalmente, as tight junctions da superfcie apical das clulas sensoriais e das clulas de suporte formam uma barreira secundria, impedindo a difuso da perilinfa para a superfcie apical das clulas ciliadas, uma vez que ela circula livremente pela membrana basilar. Portando, o corpo das clulas sensoriais e de suporte est banhado por perilinfa, enquanto a superfcie apical est em contato direto com a endolinfa. Outros tipos de contatos intercelulares esto presentes no rgo de Corti, atuando no s na separao dos compartimentos de endolinfa e perilinfa, como tambm na manuteno da integridade desse rgo durante o processo de dissipao de energia mecnica na estimulao sonora. Dessa forma, as adherens junctions, os desmossomas e as gap junctions so outras reas de adeses intercelulares presentes.
Na espcie humana, a cclea apresenta dois giros completos e trs quartos de um novo giro. Em roedores e alguns mamferos, como, por exemplo, os gatos e os ces, o ducto coclear maior. Nos ces ele tem pelo menos trs giros completos. Determinadas regies dentro do ducto coclear passam por um alto grau de diferenciao e formam, a partir de clulas epiteliais, a regio sensorial da cclea - o rgo de Corti - formado pelas clulas ciliadas externas (CE), clula ciliada interna (CI) e clulas de suporte (CS), que repousam sobre a membrana basilar (MB) (Figura 3). Por meio da microscopia de luz, possvel identificar nas clulas ciliadas uma superfcie apical, onde esto os estereoclios, e uma regio basolateral, onde as fibras nervosas se aglomeram. Essas fibras nervosas atravessam a lmina espiral pelos orifcios denominados de Habenulae perforatae.
As estruturas cocleares podem ser descritas de forma espiral ou radial. Quando os elementos so descritos em espiral, o rgo de Corti enrola-se ao longo da membrana basilar da base ao pice da cclea, sendo constitudo por aproximadamente 20.000 clulas ciliadas, entremeadas por clulas de suporte. Em termos radiais, o epitlio sensorial constitudo por clulas ciliadas internas formando uma nica fileira, localizada medialmente e prxima ao modolo. As clulas ciliadas externas formam trs fileiras de clulas lateralmente clula ciliada interna e esto separadas desta pelas clulas do pilar de Corti (PC) (Figura 3). As estruturas espirais e radiais tambm incluem os vasos cocleares espirais modiolares e radiais, alm dos nervos.



Embora o dimetro do labirinto sseo diminua da base para o pice coclear, as estruturas do labirinto membranoso apresentam um aumento ntido (2). Portanto, no rgo de Corti, as clulas localizadas no giro apical so maiores que aquelas localizadas no giro basal. Os estereoclios (3) e a membrana basilar so mais longos, enquanto a membrana tectorial apresenta-se mais volumosa (1) no pice coclear. Essas medidas variam de espcie para espcie e esto relacionadas com a capacidade perceptiva de determinadas freqncias. Em algumas espcies, ocorre uma variao linear ao longo do comprimento da cclea e em outras existe um exagero em determinadas posies da cclea, que est de acordo com a especializao funcional dessas regies (1).
As clulas ciliadas do rgo de Corti esto diferenciadas em dois tipos celulares de acordo com a disposio dos seus estereoclios e da sua ultra-estrutura: as clulas ciliadas internas e externas. Inicialmente acreditava-se que as clulas ciliadas internas (CI) e externas (CE) eram diferentes em nmero e em forma, mas que desempenhavam funes sensoriais similares (Figura 4). Os estudos clssicos da ultra-estrutura das clulas ciliadas e das clulas de suporte (2,4,5), bem como da sua inervao (6) esclareceram que essas clulas apresentam diferenas funcionais marcantes. Enquanto as clulas ciliadas internas tm primariamente a funo sensorial, baseada no fato de que a maior parte das fibras nervosas aferentes apresentam sinapses com elas, as clulas ciliadas externas, embora conduzindo tambm estmulos ao sistema nervoso central (SNC), modificam as propriedades mecnicas da membrana basilar e do rgo de Corti.



As clulas ciliadas internas apresentam a forma globosa com um ncleo disposto centralmente e formam uma fileira nica disposta ao longo do epitlio espiral sensorial. Seus estereoclios esto dispostos em U na superfcie apical e h uma ponte filamentar que liga a fileira de estereoclios mais longos membrana tectorial. Na sua superfcie, elas apresentam microvilosidades responsveis pelo transporte inico com a endolinfa e adeso membrana tectorial (MT) (Figura 4). Seu citoplasma preenchido por inmeras mitocndrias arredondadas, complexo de Golgi, vesculas, lisossomas e retculo endoplasmtico bem desenvolvido. Contornando a membrana citoplasmtica, h uma camada simples de cisternas membranosas descontnuas. A base da clula no entra em contato com a membrana basilar.
As clulas do sulco interno ou clulas marginais internas (SI) formam uma camada fina na face modiolar das clulas ciliadas internas. As clulas falangeais internas (FI) situam-se entre as clulas ciliadas internas e as clulas pilares internas (PI) e esto dispostas em uma fina camada celular (Figura 4). As clulas ciliadas internas, semelhana das externas, apresentam tight junctions na zona reticular onde entram em contato com as clulas adjacentes. Entretanto, ao contrrio das clulas ciliadas externas, na regio prxima ao ncleo, no h separao intercelular evidente com a possibilidade de comunicao direta entre as clulas ciliadas adjacentes.
As clulas ciliadas externas tm o formato cilndrico e os seus ncleos localizam-se na poro basal da clula. Elas apresentam dimetro menor que as clulas ciliadas internas, e, em nmero, ocorrem cerca de 4 vezes mais que as clulas ciliadas internas. Na sua superfcie apical, tambm esto interconectadas com as clulas de suporte, assim como no plo basal. Entretanto, em vrias espcies, a sua face lateral est em contato apenas com o fluido. Os seus estereoclios esto dispostos em W em trs ou quatro fileiras, sendo maiores e mais finos que os seus equivalentes nas clulas ciliadas internas. O citoplasma est preenchido por ribossomas, mitocndrias e retculo endoplasmtico acima do ncleo. Abaixo do ncleo, os microfilamentos e os microtbulos so abundantes e, na base celular, h sinapses aferentes e eferentes. Evidncias apontam para o papel modificador do SNC, por meio de neuroefetores, sobre as propriedades mecnicas das clulas ciliadas externas e conseqentemente da membrana basilar. Essa teoria sustentada pela presena de receptores do cido gamaminobutrico (GABA) e de acetilcolina na base dessas clulas (7,8). Lateralmente, logo abaixo da placa cuticular, h um sistema de membranas dispostas paralelamente, e denominadas de cisternas, que esto conectadas membrana citoplasmtica por estruturas semelhantes a pilares. Os pilares esto conectados entre si por uma rede de filamentos. Acredita-se que esse complexo formado pelos pilares e filamentos estabiliza a superfcie celular e contm componentes elsticos e mveis que podem estar envolvidos nas alteraes da forma das clulas ciliadas desencadeadas pelo estmulo sonoro.
As clulas de suporte, estruturalmente, so divididas em clulas com e sem filamentos. As clulas pilares internas (PI), externas (PE) e clulas Deiters (D) so estruturalmente semelhantes, apresentando microfilamentos e microtbulos citoplasmticos, formando uma rede de suporte firme no rgo de Corti (9) (Figura 4). Conforme relatado anteriormente, as clulas ciliadas externas no entram em contato com a membrana basilar, e portanto, esto sujeitas a um estresse mecnico significativo durante o estmulo sonoro. As clulas de suporte so especializadas na funo de absoro do estresse mecnico, manuteno da integridade da lmina reticular, transmisso do estmulo mecnico da membrana basilar para a lmina reticular e das clulas ciliadas externas para a membrana basilar.
As clulas pilares internas e externas separam as clulas ciliadas internas das externas, formando uma base de suporte triangular para o epitlio sensorial alm de um tnel preenchido por lquidos - o tnel de Corti (TC), que d passagem para filetes nervosos em direo s clulas ciliadas externas (Figura 4). As clulas pilares internas separam as clulas ciliadas internas do fluido do interior do tnel de Corti e existem, aproximadamente, na proporo 1:1. Na superfcie apical, h tight juctions com as clulas ciliadas internas, com as clulas pilares externas e com as clulas falangeais internas. As clulas pilares externas so mais numerosas e existem na proporo de uma para cada clula ciliada externa. Na superfcie apical apresentam tight juctions com as clulas pilares internas, clulas ciliadas internas e externas e com as clulas de Deiters. Algumas evidncias mostram que alm da sua funo de sustentao, as clulas pilares tambm realizam transporte de substncia por pinocitose (10).
As clulas de Deiters estendem-se desde a membrana basilar at a lmina reticular, estando em contato ntimo com as clulas ciliadas externas. A sua base est em contato com a membrana basilar e a sua poro mdia relaciona-se com as clulas ciliadas externas, onde h maior concentrao de mitocndrias e retculo endoplasmtico sugerindo ser essa uma zona de transporte (11). Nessa mesma regio, h microfilamentos que explicam a sua funo de suporte. Dessa regio partem processos falangeais em direo lmina reticular. As clulas de Deiters aumentam de tamanho da base para o pice coclear e da primeira fileira para a regio lateral. Dentro da cclea apresentam um gradiente longitudinal, de concentrao de organelas revelando diferentes funes em regies de freqncias especficas. As descobertas da dcada passada da presena abundante de creatina quinase, sugerem que h um alto consumo energtico dentro dessas clulas e, portanto, outras funes alm do simples papel de suporte podem estar sendo desempenhadas (11).
Muito pouco conhecido a respeito das clulas de suporte que no apresentam estrutura filamentar organizada como as anteriores. Acredita-se que a sua funo o transporte inico, uma vez que apresentam microvilosidades proeminentes. Com base nesses achados citolgicos formulou-se a hiptese de que essas clulas participam na formao do fluido que circunda as clulas ciliadas. Sendo assim, as clulas de Hensen (H) localizam-se adjacentes terceira camada de clulas Deiters, onde delimitam o tnel de Corti externo (TE) com as clulas Deiters da terceira fileira. Essas clulas repousam sobre as clulas Boettcher (B) e apresentam aspecto colunar. As clulas Claudius (C) apresentam aspecto cuboidal e localizam-se sobre a membrana basilar preenchendo a distncia entre as clulas Deiters (D) e a parede lateral da cclea. Elas no so consideradas parte do rgo de Corti embora estendam-se a partir dele em sentido lateral. Diferenciam-se das clulas de Hensen, pois so mais achatadas (Figura 4).
As clulas de Boettcher (B) so encontradas no giro coclear basal entre as clulas de Claudius e a membrana basilar, portanto as suas superfcies apicais nunca entram em contato com a endolinfa. Esse tipo celular apresenta citoplasma com maior densidade que as outras clulas localizadas sobre a membrana basilar. Finalmente, as clulas do sulco externo (SE) esto localizadas na juno da membrana basilar com as clulas da parede lateral. Algumas apresentam-se cobertas pelas clulas de Claudius enquanto outras entram em contato com a endolinfa. Muitas emitem prolongamentos em forma de dedos em direo ao ligamento espiral (L) prximo proeminncia espiral (PE) (Figura 4).
A membrana tectorial (MT) (Figura 4) uma estrutura semelhante a um gel composta por uma matriz extracelular que recobre a lmina reticular do rgo de Corti e parece ter um papel fundamental como transdutor sensorial devido ao seu ntimo contato com os estereoclios. De acordo com a descrio original da sua estrutura, ela assemelha-se a um emaranhado denso de fibras embebido numa matriz microfibrilar (4,12). Na sua composio molecular, encontram-se trs tipos de colgenos e vrias glicoprotenas. Ela est inserida no limbo espiral e est em ntima associao com as clulas interdentadas (I) (Figura 4), que so responsveis pela secreo de um material que participa da composio da membrana tectorial. As trs fileiras de clulas ciliadas externas apresentam seus estereoclios imersos na membrana tectorial em todas as espcies estudadas at o momento, enquanto essa associao ainda questionada para as clulas ciliadas internas. A membrana tectorial apresenta um aumento da base para o pice coclear.
A membrana basilar (MB) (Figura 4), que a estrutura sobre a qual o rgo de Corti repousa, composta principalmente por uma matriz extracelular com fibras embebidas em uma substncia homognea (13). Do ponto de vista molecular ela composta de colgenos dos tipos II e IX (14) alm de fibronectina (15). Na borda da escala timpnica, existe uma camada de clulas mesoteliais ligadas entre si por desmossomas que permitem a passagem da perilinfa. Assim sendo, considera-se a membrana basilar permevel perilinfa. As suas propriedades alteram ao longo da cclea, sendo que na base ela curta e espessada e no pice larga e delgada, diminuindo, dessa forma, a sua elasticidade no sentido do pice coclear. Duas regies so descritas: a zona tecta ou arqueada (ZT), que se prolonga desde o limbo espiral (LE) at a clula pilar externa (PE), e a zona pectinata (ZP), que se prolonga desde a at a crista basilar do ligamento espiral (CB) (Figura 4). Assim sendo, o limbo espiral, a membrana basilar e o ligamento espiral atuam como uma unidade funcional no controle da tenso.
A membrana de Reissner (MR) composta por uma camada de clulas epiteliais e outra de clulas mesoteliais que separam a escala mdia (EM) da escala vestibular (16) (EV) (Figura 4). A camada de clulas epiteliais est voltada para a superfcie endolinftica enquanto a camada de clulas mesoteliais est dirigida para a escala vestibular. As clulas mesoteliais so achatadas e formam uma camada descontnua por poros prolongando-se com as clulas que limitam a escala vestibular. As clulas epiteliais esto ligadas por tight Juncitons e esto separadas das clulas mesoteliais por uma membrana basal. A membrana de Reissner apresenta alta atividade metablica apesar de ser pobremente vascularizada.
Os conhecimentos sobre a inervao da cclea datam de estudos antigos quando se descobriu que algumas fibras nervosas trafegavam da cclea em direo ao SNC - as fibras aferentes - e outras, do SNC em direo periferia - as fibras eferentes (17,18). Aps esses estudos iniciais, inmeros outros achados foram relatados sobre os padres de inervao e estruturas das sinapses nas clulas ciliadas. Estruturalmente dois achados so marcantes em uma sinapse aferente nas clulas ciliadas: o espessamento das membranas pr e ps-sinpticas e um terminal pr-sinptico com vesculas nas clulas ciliadas. J as sinapses eferentes com as clulas ciliadas apresentam um acmulo de vesculas no terminal nervoso e uma cisterna subsinptica nas clulas ciliadas. Algumas diferenas foram verificadas de acordo com a espcie estudada.
Em termos gerais pode-se descrever a inervao da cclea como sendo realizada por dois grandes sistemas (19). Com relao ao sistema aferente vrios estudos (20,21,22), utilizando diferentes tcnicas, tm demostrado que ele divide-se em dois tipos de fibras. As fibras espessadas mielinizadas que se originam das clulas ganglionares do tipo I (I) e se conectam s clulas ciliadas internas (CI), e as fibras finas no mielinizadas que procedem das clulas ganglionares do tipo II (II) e conectam-se s clulas ciliadas externas (CE). Esses dois grupos de fibras podem ser subdivididos em pelo menos outros cinco subgrupos. A inervao eferente divide-se em dois subsistemas. O sistema medial (M), que faz sinapses com as clulas ciliadas externas (CE), e o sistema lateral (L), que est concectado com as fibras aferentes das clulas ciliadas internas (CI) (Figura 5).



Estudos pioneiros em gatos (6) demonstraram que cerca de 90-95% das fibras que esto no nervo acstico fazem sinapse com as clulas ciliadas internas e que cada clula ciliada interna recebe cerca de vinte fibras nervosas (23). O nmero de fibras que inerva cada clula ciliada varia dentro da cclea e no segue um gradiente. Esse nmero parece ser maior em regies funcionalmente importantes. Assim, nos gatos e na espcie humana esse nmero maior nas clulas ciliadas do meio da cclea. De acordo com as caractersticas morfolgicas e topogrficas, essas fibras podem ser divididas em dois tipos: as fibras com dimetro grande, baixo limiar de excitao e com alta taxa de despolarizao espontnea que fazem sinapse prximas aos pilares e, por outro lado, as fibras com dimetro menor, alto limiar de excitao e baixa taxa de despolarizao espontnea que esto localizadas prximas ao modolo. Todas as fibras seguem pela lmina ssea espiral para uma regio na borda timpnica da membrana basilar denominada de habenulae perforatae. Desse ponto em diante, tornam-se mielinizadas. As clulas ganglionares do tipo I so as mais numerosas e compreendem cerca de 95% de todas as clulas do gnglio espiral. Elas apresentam um prolongamento central e outro prolongamento perifrico. O corpo celular rico em mitocndrias, retculo endoplasmtico, complexo de Golgi, ribossomas, microtbulos e neurofilamentos.
O sistema de fibras eferentes das clulas ciliadas internas origina-se no SNC, na poro superior e lateral do complexo olivar ipsilateral e contralateral no tronco cerebral, entra na cclea na regio basal e mdia e encaminha-se para a base e para o pice coclear. Essas fibras trafegam radialmente entre as clulas do gnglio espiral e penetram na lmina ssea espiral pela habenulae perforatae quando transformam-se em fibras no mielinizadas. Essas fibras, que correspondem de 50-100% das fibras eferentes que entram na cclea, ramificam-se no interior da lmina ssea e formam varicosidades antes de fazerem sinapses com os dendritos do sistema aferente que deixam as clulas ciliadas internas. Foram descritas regies de sinapses diretamente com a clula ciliada interna (24) que ocorrem principalmente em animais jovens (25). Regies com sinapses recprocas, onde o mesmo nervo apresenta ambas sinapses, aferente e eferente, foram encontradas nas clulas ciliadas internas em culturas do rgo de Corti (26).
A inervao aferente das clulas ciliadas externas altamente ramificada de maneira que cada clula tem sinapses com vrias fibras (27) aferentes. Assim sendo, cada fibra nervosa pode receber informao de 6 a 100 clulas ciliadas externas, geralmente do mesmo giro coclear. O padro de ramificao das fibras aferentes no uniforme e muda sistematicamente da base para o pice coclear. De maneira geral, a densidade de inervao aferente das clulas ciliadas externas correlaciona-se com o nmero de fibras no mielinizadas que cruzam a base da lmina ssea espiral e com o nmero de clulas ganglionares do tipo II que suprem a regio. Assim sendo, o maior nmero de clulas ganglionares do tipo II conecta-se s clulas ciliadas externas do primeiro giro coclear. A maior parte das clulas ganglionares restantes conecta-se s clulas ciliadas externas do pice coclear.
Estruturalmente a sinapse com a fibra aferente apresenta uma depresso na clula ciliada e uma evaginao na superfcie do terminal nervoso. H uma fenda entre ambos os terminais onde podem ser visualizadas vesculas e material eletrodenso. Ao contrrio das fibras aferentes que conectam-se s clulas ciliadas internas, as fibras aferentes das clulas ciliadas externas no apresentam bainha de mielina ao emergirem da habenulae perforatae. Aps seguirem trajeto radial, essas fibras fazem conexo com o corpo celular das clulas ganglionares do tipo II. Essas clulas so menores que as clulas do tipo I e so pseudounipolares. Elas no apresentam bainha de mielina e so envolvidas por uma camada de clulas de Schwann.
O sistema de inervao eferente das clulas ciliadas externas origina-se de fibras que partem dos corpos celulares do ncleo olivar superior medial. As projees podem ser ipsilaterais e contra-laterais que se dirigem para a periferia da cclea pela regio intra-ganglinica espiral. Poucas fibras partem do ncleo anterior em direo a ambas as ccleas. Aps penetrarem pela habenulae perforatae, as fibras permanecem mielinizadas, se espiralizam dentro da lmina ssea, atravessam o tnel de Corti e, em sentido radial, caminham para as clulas ciliadas externas (28). Prximas das clulas ciliadas, essas fibras ramificam-se em todas as direes e terminam com uma dilatao cheia de vesculas na base das clulas ciliadas externas. Algumas fibras eferentes terminam no sistema aferente em uma unio do tipo axodendrtica (29).
Vrios estudos tm demonstrado que h semelhanas importantes entre a anatomia vascular da cclea nas vrias espcies de mamferos incluindo o ser humano (30). O arranjo geral dos vasos apresenta um componente espiral - a artria modiolar (AM) e a veia modiolar (VM) - e um componente radial - a arterola radial (AR) e a vnula coletora (VC). Dessa forma, as artrias e as veias calibrosas espiralizam-se no modolo, enquanto os vasos menores apresentam um curso radial na lmina ssea espiral para suprir as clulas e a parede lateral da cclea (Figura 6). Existem diferenas importantes nesse sistema vascular ao longo da cclea. O pice caracterizado por apresentar poucas arterolas radiares e a estria vascular fina. J a base da cclea apresenta a estria vascular espessada com arterolas radiares bem organizadas que seguem seu curso ao longo da borda inferior da estria vascular. Nessa regio existe um maior nmero de comunicaes entre artrias e veias no ligamento espiral que faz com que o fluxo sangneo seja desviado da estria vascular. Ainda de importncia funcional os capilares na parede lateral da cclea apresentarem um dimetro largo e, freqentemente, so vistos com eritrcitos trafegando no seu interior. Em ccleas de animais velhos ou animais com doenas cocleares, possvel encontrarem-se regies avasculares ou capilares com a luz mnima, muitas vezes sem eritrcitos no seu interior.
A artria e a veia modiolar espiral, (AM) e (VM), so as estruturas vasculares predominantes e seguem um curso tortuoso ao longo do modolo. As arterolas radiais (AR) so ramos da artria modiolar que seguem para a parede lateral da cclea pelo osso acima da escala vestibular (EV). Os ramos dessas arterolas suprem os capilares da regio supra-estrial (1) e da estria vascular (2), as arcadas arteriovenosas (3), os capilares da proeminncia espiral (4) e os capilares inferiores do ligamento espiral (5). Os capilares so drenados pelas vnulas coletoras que deixam a parede lateral da cclea pelo osso que recobre a escala timpnica (ET) escoando na veia modiolar espiral (VM) (Figura 6).



Existem trs regies dentro da cclea que apresentam clulas e vascularizao estruturalmente semelhantes e que esto provavelmente relacionadas com o transporte de ons. A regio do ligamento espiral acima da estria vascular, a proeminncia espiral e a regio do limbo, prxima insero da membrana de Reissner, so altamente vascularizadas e possuem fibroblastos com citoplasma rico em ribossomas, retculo endoplasmtico, complexo de Golgi e mitocndrias. Essas clulas no apresentam tight junctions e h alta atividade de ATPase Na+ K+ (31). A presena desses fibroblastos semelhantes em ambos os lados da membrana de Reissner sugere que eles devem estar envolvidos com a produo e/ou manuteno da perilinfa ou ainda regular o balano eletroltico entre o sangue e a perilinfa.
O ligamento espiral formado por clulas do tecido conjuntivo, clulas epiteliais, vasos sangneos e uma matriz extracelular. Ele est situado adjacente cpsula tica e promove o suporte para a estria vascular e para a membrana basilar, qual ele est funcionalmente ligado. Na regio superior e inferior, os fibroblastos esto em contato direto com a perilinfa das escalas vestibular e timpnica. Posteriormente estria vascular, o ligamento espiral entra em contato com as clulas da camada basal. Na regio inferior ou seja, na proeminncia espiral, clulas epiteliais ligadas por tight junctions impedem que ocorra mistura da perilinfa da escala timpnica com a endolinfa da escala mdia. Segundo Henson (32), o ligamento espiral pode ser dividido em cinco regies de acordo com a orientao, a forma e a relao do tecido conjuntivo com a matriz extracelular. Essas regies so mantidas em vrias espcies. A regio perifrica (P) localiza-se atrs da estria vascular (EsV). A regio central (C) est na regio da proeminncia espiral (PE). A regio subcentral (SC) localiza-se prxima da crista basilar (CB), adjancente insero da membrana basilar. A regio hialina (H) encontra-se dentro da crista basilar e adjacente regio subcentral. A regio marginal (M) composta por fibroblastos relacionados com a tenso da membrana basilar. As clulas do sulco externo, prximas proeminncia espiral, so clulas cuboidais cuja superfcie apical entra em contato com a endolinfa. Em algumas espcies, essas clulas so recobertas pelas clulas de Claudius. Assim como as clulas da proeminncia espiral, elas apresentam alta atividade da ATPase Na+ K+ e, portanto, devem desempenhar funo na regulao dos fluidos do ducto coclear (Figura 7).



De acordo com a diviso do ligamento espiral em reas propostas por Henson (32), o estroma celular pode ser classificado em quatro tipos de fibroblastos que seguem grosseiramente as reas propostas por Henson. Os fibroblastos do tipo I (I) contm grande quantidade de creatina quinase e anidrase carbnica. Eles esto distribudos homogeneamente na rea posterior estria vascular (EsV). Os fibroblastos do tipo II (II) esto situados na regio supra-estrial, acima do limbo e na rea da proeminncia espiral. Eles tm o citoplasma rico em ATPase Na+ K+ e mitocndrias. Os fibroblastos do tipo III (III) esto prximos cpsula tica (CO), na poro inferior do ligamento espiral, e apresentam o citoplasma com anidrase carbnica e creatina quinase. Os fibroblastos do tipo IV (IV) esto localizados mais superficialmente na poro inferior do ligamento espiral e contm no seu citoplasma anidrase carbnica e ATPase Na+ K+. Alm da presena da enzima ATPase Na+ K+ em grande quantidade, observaes morfolgicas evidenciam que os fibroblastos esto envolvidos com transporte de ons. Os fibroblastos do tipo II esto conectados uns aos outros e s clulas da camada basal da estria vascular por inmeras gap junctions (33) o que implica a associao eltrica ou inica entre eles. Acredita-se que o potssio seja bombeado para fora da perilinfa, difundindo-se entre as clulas do ligamento espiral at a estria vascular, sendo, ento, bombeado em direo endolinfa. Portanto, a alta concentrao de fibroblastos do tipo II na regio basal da cclea, para alguns autores (34), pode ser responsvel pela gerao e manuteno do amplo potencial endococlear avaliado nessa regio (Figura 7).
A estria vascular composta por um tecido epitelial altamente vascularizado e est localizada na parede lateral da cclea. Ela considerada o nico tecido epitelial que apresenta vasos localizados entre duas camadas de clulas unidas por tight junctions. As suas clulas so ricas em ATPase Na+ K+ (31). Acredita-se, portanto, que a estria vascular secreta ativamente potssio na escala mdia, contribuindo diretamente para a gnese do potencial endococlear. Uma vez que ela desempenha um papel to importante na funo coclear, vrios estudos morfomtricos foram realizados para avaliar o seu comprimento, largura, volume relativo das suas clulas, assim como os capilares e o nmero das clulas marginais (35,36,37). Existem basicamente trs tipos de clulas na estria vascular: as clulas marginais, as intermedirias e as basais. O espao intersticial est protegido da endolinfa pelas tight junctions das clulas da camada marginal (38), assim como da difuso da perilinfa pela presena das tight junctions das clulas da camada basal (38). Entretanto, existem gap juctions que unem as clulas da camada basal aos fibroblastos adjacentes do ligamento espiral e s clulas da camada intermediria (39). Portanto, a glicose e o potssio podem ser transportados ativamente da perilinfa por meio das clulas da camada basal para as clulas da camada marginal. Esse acesso seletivo de ons e metablitos ao espao perilinftico associado permeabilidade limitada dos capilares da estria (40) colaboram com a hiptese de que a endolinfa deve ser provavelmente derivada da perilinfa e no do sangue.
As clulas da camada marginal apresentam aparncia escurecida com algumas microvilosidades na sua superfcie apical voltada para a endolinfa. Elas tm citoplasma rico em mitocndrias, microtbulos e citoqueratina. Existe uma relao linear entre o tamanho da estria vascular e o nmero de clulas da camada marginal. Extenses citoplasmticas das clulas da camada marginal circundam a maioria dos capilares dentro da estria vascular. As clulas dessa camada esto unidas umas s outras por meio de tight junctions e adherens junctions. Abaixo do complexo juncional, a membrana basolateral de cada clula dobra-se e suas projees esto associadas s mitocndrias. Assim sendo, a superfcie lateral de cada clula apresenta interdigitaes especializadas e o espao extracelular escasso. Essas clulas apresentam atividade de ATPase Ca2+ na membrana apical (41) e ATPase Na+ K+ nas suas membranas basolaterais (31) alm de serem coradas positivamente para creatina quinase (42,43). Por ltimo, alguns estudos mostram que, no interior do citoplasma das clulas marginais h um retculo endoplasmtico bem desenvolvido, uma grande concentrao de vesculas, vacolos e glicognio (42). Essas especializaes so caractersticas de clulas com alta atividade metablica com funes secretrias e de transporte (44).
As clulas intermedirias formam uma camada descontnua ao longo das clulas marginais. Elas no entram em contato com a endolinfa e constituem um grupo de clulas claras. O fato de estarem em posio intermediria faz com que elas entrem em contato com as clulas da camada basal e marginal, e assim especula-se que elas exeram papel importante na gerao do componente positivo do potencial endococlear. Apesar de serem consideradas as clulas "claras" da estria vascular, acredita-se, h vrias dcadas, que essas clulas so melancitos derivados da crista neural com a capacidade de produzir melanina.
CONLEE e col. (45), trabalhando com cobaias albinos, cujos melancitos so amelanticos, ou seja, no sintetizam o pigmento, verificaram que as clulas da camada intermediria ocupavam menor volume que o usual e que havia um aumento compensatrio no volume nas clulas da camada marginal. Os mutantes com manchas brancas apresentavam ausncia das clulas da camada intermediria e o potencial endococlear estava prximo de zero. Isto sugere que a atividade das clulas intermedirias fundamental para o desenvolvimento ou funo das clulas da camada marginal ou para promover o movimento do potssio em direo endolinfa(46).
A clulas basais tm a forma achatada e esto unidas por tight junctions formando uma camada contnua de clulas que separa as demais clulas e capilares da estria vascular do ligamento espiral e da perilinfa. Essa camada estende-se acima e abaixo da estria vascular e entra em contato com a superfcie endolinftica. As tight junctions localizadas entre as clulas basais na superfcie endolinftica so mais fundidas que aquelas das outras regies da cclea. Existem gap junctions conectando as clulas basais entre si, ligando as clulas basais e as clulas intermedirias, e, finalmente, unindo as clulas basais s clulas do ligamento espiral. Em modelo animal de gerbils, o carreador proteico de glicose GLUT1 parece ser uma caracterstica particular das clulas da camada basal da estria vascular (44). Acredita-se, portanto, que a glicose transportada ativamente do espao intersticial do ligamento espiral pelas clulas basais da estria vascular.
O aparelho vestibular composto pelo vestbulo, onde esto localizados o sculo e o utrculo, e pelos trs canais semicirculares. semelhana da cclea, ele est dividido em uma parte ssea e uma poro membranosa. O sculo est localizado no recesso esfrico do vestbulo. No homem e na maioria dos mamferos, ele ocupa a posio vertical quando o plo ceflico do animal est em posio ortosttica. A sua parede membranosa superiormente entra em contato com o utrculo. A poro lateral da parede membranosa apresenta um espessamento - a rea reforada - e est localizada adjacente parede ssea do vestbulo. O epitlio sensorial do sculo, denominado de mcula, dispe-se em posio vertical. O sculo comunica-se com o ducto endolinftico pelo ducto sacular e com a cclea pelo ducto reunens. O utrculo constitui um tubo oval e irregular que est localizado no recesso elptico do vestbulo superior ao sculo. A mcula utricular localiza-se no plano horizontal. O ducto endolinftico comunica-se com o saco endolinftico.
Os trs canais semicirculares tm comunicao com o utrculo por meio de cinco aberturas, uma das quais formada pela juno das extremidades no ampulares dos canais semicirculares superior e posterior, denominada de cruz comum. Prximos ao utrculo, cada canal apresenta uma dilatao na sua extremidade denominada de ampola. Um septo semelhante a uma crista, e assim denominado, cruza a base das ampolas e sofre uma diferenciao formando o epitlio sensorial, que est distribudo sobre tecido conjuntivo, vasos sangneos e fibras nervosas. O rgo sensorial das ampolas recoberto por uma cpula gelatinosa que se estende para a outra extremidade da parede da crista. No final de cada crista, existe uma poro de clulas cuboidais ou cilndricas formando uma meia-lua denominada de plano semilunar. Nessa regio transicional, existe um acmulo de clulas escuras que desempenham uma funo secretria.
O epitlio sensorial vestibular est contido na mcula do sculo, do utrculo e nas cristas dos canais semicirculares. A sua estrutura relativamente preservada entre as vrias espcies de mamferos. Essa regio, semelhana da cclea, contm dois tipos de clulas ciliadas, presumidamente com funes diferentes (46). As clulas ciliadas do tipo I, que, por analogia, representam as clulas ciliadas internas da cclea, tm a forma de garrafas de vinho grego e so envolvidas por um clice nervoso. Ocasionalmente, duas ou trs clulas ciliadas so englobadas pelo mesmo clice nervoso. J as clulas ciliadas do tipo II, que se assemelham s clulas ciliadas externas da cclea, tm forma cilndrica. Filogeneticamente, as clulas ciliadas do tipo II apareceram nos vertebrados inferiores e so consideradas mais antigas que as clulas do tipo I. As clulas ciliadas do tipo I predominam nas cristas ampulares, enquanto que nas mculas elas existem em igual nmero s clulas do tipo II.
Os clios variam em tamanho nos diferentes rgos sensoriais vestibulares, sendo menores nas mculas, onde tambm so encontrados em menor nmero e esto embebidos na cpula otoltica. No interior da mcula e da crista, parece existir uma polaridade anatmica e funcional ainda no muito bem esclarecida. Na espcie humana, prxima crista ampular do canal semicircular posterior, aparece, de forma inconsistente, uma outra regio sensorial, a crista neglecta. Em alguns mamferos, como por exemplo, os gatos, essa poro preservada individualizadamente. A inervao aferente representada por fibras mielinizadas que so mais espessadas quando relacionadas s clulas ciliadas do tipo I. As fibras que inervam as cristas tambm apresentam um envoltrio de mielina mais espesso. As fibras eferentes entram em contato direto apenas com as clulas ciliadas do tipo II. Vrios clios projetam-se da borda livre das clulas ciliadas. As clulas ciliadas das cristas apresentam visivelmente maior inervao que as clulas ciliadas da mcula (47,48). A velocidade de conduo dentro de uma fibra nervosa diretamente proporcional ao dimetro dessa fibra. Pelas caractersticas descritas anteriormente, a percepo da acelerao angular - captada pelas cristas - ocorre mais rapidamente que a percepo da acelerao linear - captada pelas mculas.
A membrana otoltica e a cpula recobrem os rgos sensoriais da mcula e da crista respectivamente. A membrana otoltica composta por uma camada gelatinosa, constituda de fibras onde repousam os cristais da camada otoconial. A camada subcupular sustenta a camada gelatinosa e repousa sobre as clulas sensoriais. Na espcie humana, a camada otoconial composta por cristais de carbonato de clcio e pequenas quantidades de sdio, magnsio, fosfato, cloro e potssio. Os cristais maiores repousam sobre as clulas ciliadas. Acredita-se que essas substncias sejam secretadas pelas clulas de suporte do epitlio sensorial macular. A maturao da camada otoconial ocorre no perodo tardio da gestao, sendo possvel a verificao de cristais com forma imatura em recm-nascidos. A camada otoconial parece ser particular do sculo e utrculo, no entanto, cristais degenerados podem ser visualizados prximo superfcie das clulas escuras na cpula do canal semicircular posterior. Acredita-se que isso ocorre pelo desprendimento da camada otoconial utricular alterada (49).
Os neurnios vestibulares primrios, localizados dentro do gnglio de Scarpa, na poro lateral do conduto auditivo interno, so clulas bipolares cujos prolongamentos perifricos so direcionados para os rgos sensoriais vestibulares e os centrais, para os ncleos vestibulares e cerebelo. O nervo vestibular divide-se em dois troncos. O ramo vestibular superior segue o trajeto do nervo facial, superior crista transversa, uma projeo ssea no conduto auditivo interno, e se ramifica em dois ramos para suprir a crista ampular anterior e lateral, alm do utrculo. A diviso inferior segue o nervo coclear abaixo da crista transversa e se ramifica para inervar a ampola posterior e o sculo. O gnglio de Scarpa tambm est dividido pela crista transversa em duas pores na espcie humana.
A despeito de a maturao coclear ser alcanada na vigsima quinta semana de gestao na espcie humana e no incio da vida ps-natal em outros mamferos, os elementos neurais vestibulares apresentam desenvolvimento mais lento e ocorrem aps a maturao coclear. Da mesma forma, a perda inicia-se precocemente, sendo que, no ser humano, aos oitenta anos de idade, ocorre a perda de, aproximadamente, 60% desses elementos.
O saco endolinftico segue parcialmente no interior de uma regio ssea na superfcie posterior do osso petroso e dentro da duramter da fossa posterior. Est conectado ao sistema endolinftico por intermdio do ducto endolinftico, que se inicia no aqueduto vestibular, um canal sseo localizado no vestbulo. A sua luz extremamente irregular, com dobras profundas preenchidas por restos celulares e estruturas semelhantes otocnia. Do ponto de vista histolgico e anatmico, o saco endolinftico dividido em trs regies. A regio proximal apresenta revestimento epitelial semelhante ao ducto endolinftico. A regio intermediria, a mais distinta, revestida por epitlio cilndrico alto com numerosas papilas e criptas. A parte distal est em ntima associao duramter.
Por fim, o aqueduto coclear, um tubo pequeno preenchido por fluido, conecta o espao perilinftico da escala timpnica ao fluido cerebrospinal do espao subaracnideo. Ele formado por um canal sseo. A sua funo parece estar relacionada com a manuteno da presso e do fluido entre a orelha interna e o espao subaracnideo. Foi descrito, inicialmente em 1684, por Du Verney e foi, sistematicamente, medido por Bachor em 1997 em um estudo histolgico do osso temporal em uma populao peditrica (50, 51).

CONSIDERAES FINAIS

a nossa firme convico que os conhecimentos das reas bsicas que compem a medicina so fundamentais para a formulao do raciocnio clnico adequado. Na rea da otologia, so inmeros os agravos que ocorrem na orelha interna resultando em poucos sinais e sintomas que comumente so insuficientes para o diagnstico final. Sendo assim, o entendimento da fisiopatologia forma a base para a preveno e tratamento baseado em evidncias dessas doenas. Tal base no seria possvel sem os avanos recentes que culminaram com o esclarecimento da estrutura e ultra-estrutura da orelha interna.
Esta pequena reviso da literatura constitui-se em uma coletnea de artigos originais dos principais autores que contriburam de forma decisiva para o entendimento do funcionamento da orelha interna aps caracterizarem os diversos compartimentos que a compem. A realizao de uma reviso sistemtica da literatura cientfica freqentemente cercada de imperfeies dado o grande volume de informaes que so acumuladas em propores geomtricas. A bibliografia consultada para a produo deste artigo constituiu-se apenas dos estudos originais que julgamos ter contribudo de forma singular para os avanos no conhecimento da estrutura e ultra-estrutura da orelha interna. Por outro lado, impossvel a citao de todos aqueles que acrescentaram de certa forma para o entendimento desta rea do conhecimento. Esperamos que a lembrana dos autores citados anteriormente com as suas respectivas colaboraes contribuam de forma significativa para o estabelecimento de uma base slida para o estudo da orelha interna.

CONCLUSES

Os estudos anatmicos dos compartimentos celulares da orelha interna dos mamferos nos permitiram inferir as diferentes funes que cada um deles desempenha na percepo do som. Entretanto, as clulas no funcionam isoladamente, e a audio depende fundamentalmente das interaes entre esses grupamentos celulares. Algumas interaes ocorrem entre clulas estruturalmente relacionadas e outras entre clulas espacialmente separadas. A maior parte das pesquisas conduzidas atualmente tem focalizado sua ateno na natureza dessas interaes.
Alguns exemplos de questionamentos por serem esclarecidos so: A relao entre o estereoclio das clulas ciliadas e a membrana tectorial e a modificao desta interao com a idade e aps trauma acstico. Ainda, a maneira como as clulas mantm a sua posio dentro do epitlio sensorial da cclea, a forma de regenerao dessas clulas. Finalmente, o estudo estrutural e ultra-estrutural da orelha interna poder elucidar questes bsicas sobre a relao entre o dano parede lateral da cclea - estria vascular - e as repercusses na audio, ou como as alteraes morfolgicas esto correlacionadas com as modificaes fisiolgicas das fibras nervosas que se conectam perifericamente ao sistema auditivo.
Esperamos ter motivado os leitores, agora mais informados sobre a estrutura e ultra-estrutura da orelha interna, a iniciar ou continuar estudando os mecanismos bsicos relacionados com a audio.

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