Cilia: Structură, funcție și boli

Ciliile secundare sunt procese celulare în mișcare liberă găsite în ciliate epiteliu a plămân. Mișcările lor permit transportul mucusului și fluidelor. În boli precum astm or fibroză chistică, acest transport este afectat de paralizia ciliară.

Ce sunt cilii?

Cilia sunt termenul tehnic pentru extensiile celulare liber mobile. Aceste proiecții ale membranei plasmatice lungi de cinci până la zece µm sunt subțiri de aproximativ 0.25 µm și conțin citoplasmă. Scheletul lor este echipat cu un axonem care conține microtubuli. Toți cilii sunt ferm ancorați de fibre fine în corpul bazal al citoplasmei dantelate. De exemplu, cilii sau kinocilii sunt cilii. Cu toate acestea, cilii se găsesc și în trompa uterină, testicul sau tractului respirator. Pe lângă cilii primari, există cilii secundari. Ele diferă prin numărul de microtubuli pe care îl conțin și prin capacitatea lor de a se mișca. Împreună cu flagelii, cilii sunt, de asemenea, incluși sub termenul colectiv undulipodium datorită principiului lor de construcție similar. În ciliate, grupuri întregi de cili sunt uneori numite cirus. Ciliile se disting de microvili. Ele apar, de exemplu, în intestin și nu poartă o schelă de microtubuli. De asemenea, flagelul de bacterii nu poate fi comparat cu cilii. Funcționează ca o elice, sunt semnificativ mai mici decât cilii și nu sunt închise în membrană.

Anatomie și structură

Ciliile sunt închise extern de membrană plasmatică. Axonemul îi deosebește de corpul celulei. Axonemul este filamente axiale realizate din contractil proteine dineină și kinesină. proteine permite cililor să se miște. Micotubulii sunt fibre goale fine pe axonem. Acestea sunt compuse din legături moleculare cu sarcină electrică și au astfel un tubul pozitiv și unul negativ. Astfel, fiecare dublet de microtubuli este împărțit într-un tubul A și B. Fiecare tubul A este echipat cu structuri asemănătoare brațelor. Aceste structuri se aliniază întotdeauna cu tubulul B al ciliului vecin. Microtubulii unui cilium sunt fiecare duplicat. Aceste dublete de microtubuli ale scheletului ciliar tubular sunt într-un aranjament circular între ele. În centrul acestui cerc, unii cilii au doi microtubuli centrali suplimentari. Acești cili se mai numesc cili secundari. Cili fără microtubuli centrali se numesc cili primari. În interiorul lor se află citoplasma, care formează citoscheletul cililor și generează astfel axonemul. Dubletele individuale de microtubuli sunt conectate între ele prin membri de legare a nexinelor. În cilii secundari, dubletele descentralizate sunt, de asemenea, reticulate cu dubletul central prin spițe radiale.

Funcția și sarcinile

Ciliile secundare sunt de obicei capabile de bătăi active sau canotaj circulaţie. Se pot întinde și îndoi prin tensionarea microtubulilor. Astfel, apare un mecanism de alunecare. Îndoirea ciliului are loc pe măsură ce brațul tubulului A face contact cu tubulul B al ciliului vecin și deplasează tubulii dubletului de tubulină unul împotriva celuilalt. Nexina proteică extrem de flexibilă ține împreună tubii vecini ai cililor în timpul acestei deplasări. În timp ce cilium propune, este alungit. În timp ce reculează, este flexat. Ciliile secundare sunt de obicei aranjate în mase mari și se mișcă în mod coordonat unul în spatele celuilalt conform principiului descris tocmai. Aceasta înseamnă că rândurile opuse ale unui rând de cilia lovesc fiecare o fracție mai târziu. Acest principiu al mișcării se mai numește mișcare metacronică. Acest lucru are ca rezultat un curent intermitent care bate uniform pe suprafața grupului de cili, care rulează într-un mod asemănător undelor. La un animal cu sânge cald, frecvența bătăilor cililor corespunde cu aproximativ 20 pe secundă. La om, mișcările coordonate ale cililor secundari servesc, în general, la transportul filmelor de lichid și mucus în organism. De exemplu, transportă ovulul în trompa uterină sau mucus în bronhii. În ciliate, mișcarea servește locomoția celulei unice. De asemenea, în legătură cu spermă la speciile de animale superioare, mișcarea cililor este responsabilă de locomoția celulară. Uneori mișcarea cililor secundari servește, de asemenea, la rotirea alimentelor. Ciliile primare nu sunt de obicei capabile de mișcare activă. Cilii primari, spre deosebire de cilii secundari, de obicei nu se mișcă, ci îndeplinesc funcția de antenă senzorială. Astfel, ele se găsesc în primul rând în sistemul vizual și în sistemul olfactiv.

Boli

Diverse circumstanțe pot paraliza mișcarea ciliară a cililor secundari. Mai ales în raport cu ciliații epiteliu a plămân, poate apărea o astfel de paralizie. De exemplu, atunci când pH-ul scade sub 6.4 sau depășește nouă, apare paralizia. Mecanismele alergice pot determina suspendarea mișcării cililor. Acest lucru se întâmplă, de exemplu, în astm, ceea ce face ca cilii din plămâni să înceteze momentan să bată. În tulburarea metabolică fibroză chistică, o astfel de paralizie a plămân se produc si cilii. Deteriorarea fizică sau mecanică a cililor poate fi, de asemenea, responsabilă pentru paralizie sau afectarea mișcării. Temperaturi ridicate sau rece poate declanșa o tulburare fizică. Turbulența aerului, pe de altă parte, este una dintre cele mai frecvente cauze de deteriorare mecanică. Disfuncția ciliară este definită de medicină ca o disfuncție generală a cililor. Disfuncția ciliară primară poate apărea, de exemplu, în contextul unor boli precum sindromul Kartagener. Pe de altă parte, disfuncția ciliară secundară a plămânilor ar putea apărea dacă persoana afectată a inhalat poluanți. Paralizia cronică a mișcării ciliare poate cauza ciliara epiteliu pentru a se converti în epiteliu scuamos. Aceasta înseamnă că mucusul nu mai poate fi transportat din plămâni. Acest fenomen este frecvent la fumătorii înrăiți, dar bolile care tocmai au fost menționate pot fi, de asemenea, legate.