L’équation de Goldman-Hodgkin-Katz et l’analyse graphique « ligne de charge » du flux ionique à travers les cellules ciliées externes

Tandis que le « potentiel membranaire » d’une cellule qui a une membrane homogène et l’environnement environnant, et qui ne pompe pas les ions électrogéniquement (ne faisant passer aucun courant net à travers ses membranes), peut être estimé à partir de l’équation de tension de Goldman, cette équation est inappropriée pour d’autres cellules. Dans la cochlée des mammifères, ces cellules problématiques comprennent les cellules de la strie vascularisée et les cellules ciliées sensorielles de l’organe de Corti. Non seulement l’équation de tension de Goldman est inappropriée, mais dans les cellules asymétriques, le concept d’un seul « potentiel membranaire » est trompeur: une tension transmembranaire différente est nécessaire pour définir l’état électrique de chaque section de la membrane hétérogène de la cellule. Cet article présente une « analyse de la ligne de charge » graphique des courants à travers une telle cellule asymétrique, les cellules ciliées externes de l’organe de Corti. L’approche est extrêmement utile pour discuter des effets de diverses manipulations cochléaires sur le potentiel électrique dans les cellules ciliées, même sans une connaissance détaillée de leur conductance membranaire. L’article explique comment les équations de Goldman-Hodgkin-Katz modifiées peuvent être utilisées pour décrire les canaux activés par étirement, les canaux contrôlés par tension, les canaux médiés par les ligands, et comment la combinaison de ces canaux et des concentrations ioniques extracellulaires devrait affecter le potentiel intracellulaire au repos et le courant transcellulaire au repos de la cellule ciliée, son courant récepteur et son potentiel récepteur, et le potentiel microphonique extracellulaire autour de ces cellules. Deux autres questions abordées sont le rôle des canaux contrôlés en tension dans la détermination génétique du potentiel membranaire et l’insensibilité des cellules ciliées aux changements de concentration extracellulaire de potassium dans certaines conditions.