Cilia: felépítése, működése és betegségei

A másodlagos csillók szabadon mozgó sejtes folyamatok, amelyek a csillókban találhatók hámszövet az tüdő. Mozgásuk lehetővé teszi a nyálka és folyadék szállítását. Olyan betegségekben, mint asztma or cisztás fibrózis, ezt a transzportot csilló bénulás károsítja.

Mik a csillók?

A Cilia a szabadon mozgatható cellahosszabbítások szakkifejezése. Ez az öt-tíz µm hosszú plazmamembrán-vetület kb. 0.25 µm karcsú és citoplazmát tartalmaz. Csontvázuk mikrotubulusokat tartalmazó axonémával van ellátva. Valamennyi csillót finom szálak erősen rögzítik a csipkés citoplazma alaptestében. Például a csillók vagy kinocíliák csillók. A csillók azonban a petevezetékben, a herében, ill légutak. Az elsődleges csillók mellett vannak másodlagos csillók is. Különböznek a bennük lévő mikrotubulusok számában és a mozgásképességükben. A flagellával együtt a csillók hasonló konstrukciós elvük miatt szintén az undulipodium gyűjtőfogalom alá tartoznak. A csillókban a csillók egész csoportjait néha cirrusoknak nevezik. A csillókat meg kell különböztetni a mikrovillusoktól. Például a bélben fordulnak elő, és nem hordoznak mikrotubulus állványt. Szintén a baktériumok nem hasonlítható össze a csillókkal. Úgy működnek, mint a légcsavar, lényegesen kisebbek, mint a csillók, és nincsenek membránba zárva.

Anatómia és felépítés

A csillókat külsőleg plazma membrán zárja el. Az axonéma megkülönbözteti őket a sejttesttől. Az axonéma a kontraktilisből készült axiális szálak fehérjék dynein és kinezin. A fehérjék lehetővé teszi a csillók mozgását. A mikrotubulusok finom üreges szálak az axonemen. Elektromos töltéssel rendelkező molekuláris kötésekből állnak, így egy pozitív és egy negatív tubulusuk van. Így minden mikrotubulus-dublett A és B tubulusra oszlik. Mindegyik A tubulus karszerű szerkezettel van ellátva. Ezek a struktúrák mindig igazodnak a szomszédos cilium B tubulusához. A cilium mikrotubulusai megduplázódnak. A tubuláris csillócsontváz ezen mikrotubulus dublettjei kör alakú elrendezésben vannak egymással. Ennek a körnek a közepén néhány csillónak két további központi mikrotubulusa van. Ezeket a csillókat másodlagos csillóknak is nevezik. A központi mikrotubulus nélküli csillókat elsődleges csillóknak nevezzük. Bennük fekszik a citoplazma, amely a csillók citoszkeletonját képezi, és ezáltal az axonemát generálja. Az egyes mikrotubulus dubletteket nexinkötő tagok kötik össze egymással. Másodlagos csillókban a decentralizált dublettek radiális küllőkön keresztül keresztkötésekkel is rendelkeznek a központi dublettekkel.

Funkció és feladatok

A másodlagos csillók általában képesek aktív verésre ill evezés mozgalom. A mikrotubulusok megfeszítésével nyújthatnak és hajlíthatnak. Így csúszó mechanizmus lép fel. A cilium hajlítása akkor következik be, amikor az A tubulus karja kapcsolatba lép a szomszédos cilium B tubulusával, és a tubulin dublett tubulusait egymás ellen kiszorítja. A rendkívül rugalmas fehérje nexin ezen elmozdulás során összetartja a csilló szomszédos tubulusait. Amíg a cilium javasol, megnyúlt. Amíg a visszahúzódik, hajlik. A másodlagos csillók általában nagy tömegekben vannak elrendezve, és összehangoltan mozognak egymás mögött az imént ismertetett elvnek megfelelően. Ez azt jelenti, hogy a csillósorok ellentétes sorai később töredékét ütik meg. Ezt a mozgáselvet metakron mozgásnak is nevezik. Ez egyenletesen verő villogó áramot eredményez a csillócsoport felszínén, amely hullámszerűen fut. Melegvérű állatokban a csillók ütési gyakorisága másodpercenként körülbelül 20-nak felel meg. Embernél a szekunder csillók összehangolt mozgása általában folyadék- és nyálkahártyák szállítását szolgálja a szervezetben. Például szállítják a petesejt a petevezetékben vagy nyálka a hörgőkben. Ciliátokban a mozgás az egyetlen sejt mozgását szolgálja. Szintén a sperma magasabb rendű állatfajok esetében a csilló mozgása felelős a sejtek mozgásáért. Néha a másodlagos csillók mozgása az étel kavargatását is szolgálja. Az elsődleges csillók általában nem képesek aktív mozgásra. Az elsődleges csillók a másodlagos csillóktól eltérően általában nem mozognak, hanem egy szenzoros antenna funkcióját látják el. Így elsősorban a vizuális rendszerben és a szagló rendszerben találhatók meg.

Betegségek

Különböző körülmények megbéníthatják a másodlagos csillók csillómozgását. Különösen a csillóssal kapcsolatban hámszövet az tüdő, ilyen bénulás léphet fel. Például, amikor a pH 6.4 alá csökken vagy meghaladja a kilencet, bénulás lép fel. Az allergiás mechanizmusok felfüggeszthetik a csillók mozgását is. Ez történik például asztma, ami miatt a tüdőben lévő csillók pillanatnyilag abbahagyják a verést. Az anyagcserezavarban cisztás fibrózis, ilyen bénulása a tüdő csillók is előfordulnak. A csillók fizikai vagy mechanikai károsodása szintén felelős lehet a bénulásért vagy a mozgás károsodásáért. Magas hőmérséklet vagy hideg fizikai rendellenességet válthat ki. A légturbulencia viszont a mechanikai károsodások egyik leggyakoribb oka. A biliaris diszfunkciót az orvostudomány a csillók általános diszfunkciójaként definiálja. Elsődleges csilló diszfunkció fordulhat elő például olyan betegségek összefüggésében, mint a Kartagener-szindróma. Másrészt a tüdő másodlagos csilló diszfunkciója akkor fordulhat elő, ha az érintett személy szennyező anyagokat szív be. A ciliáris mozgás krónikus bénulása okozhatja a ciliarist hámszövet hogy átalakuljon laphámrá. Ez azt jelenti, hogy a nyálka már nem szállítható ki a tüdőből. Ez a jelenség gyakori a dohányzók körében, de az imént említett betegségek is összefüggésben lehetnek.