Cilia: Građa, funkcija i bolesti

Sekundarne trepavice su stanični procesi koji se slobodno kreću i nalaze se u trepavicama epitelijum od ment. Njihovi pokreti omogućuju transport sluzi i tekućina. Kod bolesti poput astma or cistična fibroza, ovaj transport je oslabljen cilijarnom paralizom.

Što su trepavice?

Cilia su tehnički izraz za slobodno pokretne stanične ekstenzije. Ove projekcije plazmatske membrane duge pet do deset µm tanke su oko 0.25 µm i sadrže citoplazmu. Njihov je kostur opremljen aksonemom koji sadrži mikrotubule. Sve su trepavice čvrsto usidrene finim vlaknima u bazalno tijelo čipkaste citoplazme. Na primjer, trepavice ili kinocilije su cilije. Međutim, trepavice se nalaze i u jajovodu, testisu ili dišni put. Uz primarne, postoje i sekundarne. Razlikuju se po broju mikrotubula koje sadrže i po sposobnosti kretanja. Zajedno s bičevima, cilije su također obuhvaćene zajedničkim pojmom undulipodium zbog njihovog sličnog principa gradnje. U cilijama se čitave skupine trepavica ponekad nazivaju i cirusi. Ciliju treba razlikovati od mikrovila. Javljaju se, na primjer, u crijevima i ne nose skelu s mikrotubulama. Također bičevi od bakterija ne može se usporediti s cilijama. Djeluju poput propelera, znatno su manji od trepavica i nisu zatvoreni u membrani.

Anatomija i struktura

Cilije su izvana zatvorene plazmatskom membranom. Aksonem ih izdvaja od staničnog tijela. Aksonem su aksijalne niti izrađene od kontraktila proteini dinein i kinezin. The proteini omogućiti kretanje cilija. Mikrotubule su sitna šuplja vlakna na aksonemu. Oni se sastoje od molekularnih veza s električnim nabojem i tako imaju jednu pozitivnu i jednu negativnu tubulu. Dakle, svaki dublet mikrotubula podijeljen je u A i B tubulu. Svaka tubula opremljena je strukturama poput ruku. Te se strukture uvijek poravnaju s B tubulom susjednog cilija. Mikrotubule cilija duplicirane su. Ovi dupleti mikrotubula cjevastog ciliarnog kostura međusobno su kružno raspoređeni. U središtu ovog kruga neke trepavice imaju dvije dodatne središnje mikrotubule. Te se trepavice nazivaju i sekundarne. Cilije bez središnjih mikrotubula nazivaju se primarnim cilijama. Unutar njih leži citoplazma koja tvori citoskelet cilija i tako stvara aksonem. Pojedinačni dupleti mikrotubula povezani su međusobno članovima koji vežu neksin. U sekundarnim trepavicama, decentralizirani dubleti također su umreženi sa središnjim dubletom putem radijalnih žbica.

Funkcija i zadaci

Sekundarne su trepavice obično sposobne za aktivno premlaćivanje ili veslanje pokret. Oni se mogu istezati i savijati zatežući svoje mikrotubule. Dakle, javlja se klizni mehanizam. Do savijanja cilijuma dolazi kad krak A tubula uspostavi kontakt s B tubulom susjednog ciliuma i pomakne tubule dubleta tubulina jedan prema drugome. Izuzetno fleksibilan protein neksin drži susjedne tubule cilija zajedno tijekom ovog premještanja. Dok cilij predlaže, on je izdužen. Dok se ustukne, on se savija. Sekundarne treplje su obično raspoređene u velike mase i kreću se koordinirano jedna iza druge prema upravo opisanom principu. To znači da suprotni redovi reda cilija udaraju po djelić kasnije. Taj se princip gibanja naziva i metakronim kretanjem. To rezultira ravnomjerno lupajućom treperavom strujom na površini skupine trepavica koja teče na val. U toplokrvne životinje učestalost udaranja trepavica odgovara oko 20 u sekundi. U ljudi, koordinirani pokreti sekundarnih trepavica općenito služe za transport filmova tekućine i sluzi u organizmu. Na primjer, prevoze jajašce u jajovodu ili sluz u bronhima. U cilijama pokret služi za kretanje pojedinačne stanice. Također u vezi s sperma viših životinjskih vrsta, pokret cilija odgovoran je za kretanje stanica. Ponekad kretanje sekundarnih trepavica služi i za kovitlanje hrane. Primarne trepavice obično nisu sposobne za aktivno kretanje. Primarne trepavice, za razliku od sekundarnih, obično se ne miču, već obavljaju funkciju osjetne antene. Dakle, oni se prvenstveno nalaze u vizualnom sustavu i mirisnom sustavu.

Bolesti

Razne okolnosti mogu paralizirati cilijarno kretanje sekundarnih cilija. Pogotovo u odnosu na trepavice epitelijum od ment, može doći do takve paralize. Primjerice, kada pH padne ispod 6.4 ili prijeđe devet, dolazi do paralize. Alergijski mehanizmi također mogu uzrokovati obustavu pokreta trepetljika. To se događa, na primjer, u astma, zbog čega trepavice u plućima na trenutak prestaju kucati. U metaboličkom poremećaju cistična fibroza, takva paraliza ment javljaju se i cilije. Fizička ili mehanička oštećenja cilija također mogu biti odgovorna za paralizu ili otežano kretanje. Visoke temperature odn hladan može pokrenuti fizički poremećaj. Turbulencija zraka, s druge strane, jedan je od najčešćih uzroka mehaničkih oštećenja. Cilijarnu disfunkciju medicina definira kao opću disfunkciju cilija. Primarna disfunkcija cilija može se pojaviti, na primjer, u kontekstu bolesti poput Kartagenerovog sindroma. S druge strane, sekundarna disfunkcija cilija pluća mogla bi se dogoditi ako je pogođena osoba udahnula onečišćujuće tvari. Kronična paraliza cilijarnih pokreta može uzrokovati trepavice epitelijum pretvoriti u pločasti epitel. To znači da se sluz više ne može transportirati iz pluća. Ova je pojava česta u žestokih pušača, ali upravo spomenute bolesti mogu biti i povezane.