Cilia: מבנה, פונקציה ומחלות

סיליות משניות הינן תהליכים סלולריים הנעים בחופשיות הנמצאים בסיליה אפיתל של ריאות. תנועותיהם מאפשרות הובלת ריר ונוזלים. במחלות כגון אסטמה or סיסטיק פיברוזיס, התחבורה הזו נפגעת משיתוק רירי.

מהן סיליה?

Cilia הם המונח הטכני לתוספות סלולריות הניתנות להזזה חופשית. תחזיות קרום הפלזמה באורך של חמישה עד עשרה מיקרומטר הן דקות בערך 0.25 מיקרומטר ומכילות ציטופלזמה. השלד שלהם מצויד באקסונמה המכילה מיקרו-צינורות. כל הסיליות מעוגנות היטב על ידי סיבים עדינים בגוף הבסיס של הציטופלסמה התחרה. לדוגמא, הסיליות או הקינוציליות הן סיליות. עם זאת, cilia נמצאים גם בחצוצרה, באשך, או דרכי הנשימה. בנוסף לסיליות ראשוניות, יש סיליות משניות. הם נבדלים במספר המיקרו-צינורות שהם מכילים וביכולתם לנוע. יחד עם הפלגלה, סיליות נכללות גם תחת המונח הקולקטיבי undulipodium בגלל עקרון הבנייה הדומה שלהן. ב ciliates, קבוצות שלמות של cilia נקראים לפעמים cirrus. יש להבדיל בין סיליה לבין מיקרואווילי. הם מתרחשים, למשל, במעי ואינם נושאים פיגום מיקרו-צינור. גם הדגל של בקטריה לא ניתן להשוות עם cilia. הם עובדים כמו מדחף, הם קטנים משמעותית מסיליה ואינם סגורים בקרום.

אנטומיה ומבנה

Cilia מוקפים חיצונית על ידי קרום פלזמה. האקסונמה מבדילה אותם מגוף התא. האקסונמה היא נימים ציריים העשויים מכיווץ חלבונים דינין וקינזין. ה חלבונים לאפשר לסיליה לנוע. המיקרו-צינורות הם סיבים חלולים עדינים על האקסונמה. הם מורכבים מקשרים מולקולריים עם מטען חשמלי ולכן יש להם צינורית אחת חיובית ושלילית. לפיכך, כל כפילת מיקרו-צינור מחולקת לצינורית A ו- B. כל צינור A מצויד במבנים דמויי זרוע. מבנים אלה מתיישרים תמיד עם צינור ה- B של הסיליום השכן. המיקרו-צינורות של סיליום משוכפלים כל אחד. הכפילות המיקרו-צינורות הללו של השלד הצינורי הצינורי נמצאים בסידור מעגלי זה לזה. במרכז מעגל זה, בחלק מהסיליות יש שתי צינורות צנטרליות מרכזיות נוספות. סיליות אלה נקראות גם סיליות משניות. Cilia ללא microtubules מרכזי נקראים cilia ראשוני. בתוכם טמון ציטופלזמה, היוצרת את השלד הציטולי של הסיליה ובכך יוצרת את האקסונמה. הכפילות המיקרו-צינורות הבודדות מחוברות זו לזו על ידי איברים מחייבי נקסין. בסיליות משניות, הכפילות המבוזרות קשורות גם הן לכפילה המרכזית באמצעות חישורים רדיאליים.

פונקציה ומשימות

סיליות משניות בדרך כלל מסוגלות להכות פעיל או חתירה תְנוּעָה. הם יכולים להתמתח ולהתכופף על ידי מתיחת המיקרו-צינורות שלהם. לפיכך, מתרחש מנגנון הזזה. כיפוף הצליום מתרחש כאשר זרוע צינור ה- A יוצרת מגעים עם צינור ה- B של הצליום השכן ומעקירה את צינורות הכפילה טובולין זה נגד זה. החלבון הנקסין החזק מאוד מחזיק יחד את הצינוריות הסמוכות של הסיליה במהלך תזוזה זו. בעוד שהסיליום מציע, הוא מוארך. בזמן שנרתע, הוא מכופף. סיליונים משניים מסודרים בדרך כלל במסות גדולות ונעים באופן מתואם אחד אחרי השני על פי העיקרון שתואר. משמעות הדבר היא כי השורות הנגדיות של שורה של סיליות פוגעות כל אחת בשבריר מאוחר יותר. עקרון תנועה זה נקרא גם תנועה מטכרונית. כתוצאה מכך נוצר זרם מהבהב שווה על פני השטח של קבוצת הסיליות, הפועל בצורה דמוית גל. אצל חיה בעלת דם חם תדירות ההכאה של הסיליות מתאימה לכ -20 לשנייה. אצל בני אדם, התנועות המתואמות של הסיליות המשניות בדרך כלל משמשות להובלת סרטי נוזלים וריר באורגניזם. לדוגמא, הם מעבירים את בֵּיצָה בחצוצרה או ריר בסמפונות. בתנועה, התנועה משרתת את תנועת התא היחיד. גם בקשר עם זרע ממיני בעלי חיים גבוהים יותר, תנועת הסיליות אחראית על תנועת תאים. לפעמים תנועת הסיליות המשניות משמשת גם לסחרור אוכל. סיליות ראשוניות אינן מסוגלות בדרך כלל לתנועה פעילה. סיליות ראשוניות, בשונה מסיליות משניות, לרוב אינן זזות, אלא ממלאות פונקציה של אנטנה חושית. לפיכך, הם נמצאים בעיקר במערכת הראייה ובמערכת הריח.

מחלות

נסיבות שונות יכולות לשתק את התנועה הריסית של הסיליות המשניות. במיוחד ביחס לסייליאט אפיתל של ריאות, שיתוק כזה יכול להתרחש. לדוגמא, כאשר ה- pH יורד מתחת ל 6.4 או עולה על תשע, מתרחשת שיתוק. מנגנונים אלרגיים יכולים גם להשהות את תנועת הסיליות. זה קורה, למשל, ב אסטמה, שגורם לסיליות בריאות להפסיק לרגע לפעום. בהפרעה המטבולית סיסטיק פיברוזיס, שיתוק כזה של ריאות cilia מתרחשת גם. נזק פיזי או מכני לסיליה עשוי להיות אחראי גם לשיתוק או לפגיעה בתנועה. טמפרטורות גבוהות או קר יכול לגרום להפרעה גופנית. מערבולת אוויר, לעומת זאת, היא אחד הגורמים השכיחים ביותר לנזק מכני. הפרעה בתפקוד הרירי מוגדרת על ידי הרפואה כחוסר תפקוד כללי של הסיליות. הפרעה בתפקוד העיקרי של הרירית יכולה להופיע, למשל, בהקשר של מחלות כמו תסמונת קרטגר. תפקוד לקוי של הריאות המשני, לעומת זאת, עלול להתרחש אם האדם הפגוע שאף מזהמים. שיתוק כרוני של תנועת הרירית עלול לגרום לריכוז אפיתל להמיר לאפיתל קשקשי. המשמעות היא שלא ניתן להעביר עוד ריר מהריאות. תופעה זו שכיחה אצל מעשנים כבדים, אך גם המחלות שהוזכרו קשורות.