Cilia: struktūra, funkcija ir ligos

Antrinės blakstienos yra laisvai judantys ląstelių procesai, randami blakstienoje epitelioplaučių. Jų judesiai leidžia transportuoti gleives ir skysčius. Sergant tokiomis ligomis kaip astma or cistinė fibrozė, šį transportą pažeidžia ciliarinis paralyžius.

Kas yra blakstienos?

Cilia yra laisvai judančių korinių pratęsimų techninis terminas. Šios nuo penkių iki dešimties µm ilgio plazmos membranos projekcijos yra maždaug 0.25 µm plonos ir turi citoplazmą. Jų skeletas turi aksonemą, kurioje yra mikrovamzdelių. Nėrinių citoplazmos pamatiniame kūne visos blakstienos yra tvirtai įtvirtintos smulkiais pluoštais. Pavyzdžiui, blakstienos arba kinocilijos yra blakstienos. Tačiau blakstienos yra ir kiaušintakyje, sėklidėse ar kt kvėpavimo takai. Be pirminių blakstienų, yra ir antrinių blakstienų. Jie skiriasi jose esančių mikrovamzdelių skaičiumi ir gebėjimu judėti. Dėl panašaus konstrukcijos principo blakstienos kartu su vėliava taip pat priskiriamos kolektyviniam terminui undulipodium. Ciliulėse ištisos blakstienų grupės kartais vadinamos cirrus. Cilia reikia atskirti nuo mikrovilių. Jie atsiranda, pavyzdžiui, žarnyne ir neturi mikrotubulinių pastolių. Taip pat bakterijos negalima palyginti su blakstienomis. Jie veikia kaip sraigtas, yra žymiai mažesni už blakstienas ir nėra uždaryti membranoje.

Anatomija ir struktūra

Blakstienas išoriškai uždaro plazmos membrana. Aksonema juos išskiria iš ląstelės kūno. Aksonema yra ašinės gijos, pagamintos iš susitraukimo baltymai dyneinas ir kinezinas. The baltymai leisti blakstienoms judėti. Mikrovamzdeliai yra smulkūs tuščiaviduriai pluoštai ant aksonemos. Jie susideda iš molekulinių ryšių su elektriniu krūviu ir todėl turi vieną teigiamą ir vieną neigiamą kanalėlį. Taigi kiekvienas mikrovamzdelių dubletas padalijamas į A ir B kanalėlius. Kiekvienoje A kanalėlėje yra panašios į rankas konstrukcijos. Šios struktūros visada sutampa su kaimyninio ciliumo B kanalėliu. Kiekviena ciliumo mikrotubulė yra dubliuojama. Šie vamzdinio ciliarinio skeleto mikrovamzdelių dubletai yra vienas kito apskritimo formos. Šio apskritimo centre kai kurios blakstienos turi du papildomus centrinius mikrovamzdelius. Šios blakstienos dar vadinamos antrinėmis blakstienomis. Blakstienos be centrinių mikrovamzdelių vadinamos pirminėmis blakstienomis. Jų viduje slypi citoplazma, kuri suformuoja blakstienų citoskeletą ir taip sukuria aksonemą. Atskiri mikrovamzdelių dubletai yra tarpusavyje sujungiami nexiną surišančiais nariais. Antrinėse blakstienose decentralizuoti dubletai radialiniais stipinais taip pat yra susieti su centriniu dubletu.

Funkcija ir užduotys

Antrinės blakstienos paprastai sugeba aktyviai plakti ar irklavimas judėjimas. Jie gali išsitiesti ir sulenkti įtempdami savo mikrovamzdelius. Taigi atsiranda stumdomas mechanizmas. Ciliumo lenkimas įvyksta, kai A kanalėlio ranka kontaktuoja su kaimyninės ciliumo B kanalėliu ir išstumia tubulino dubleto kanalėlius vienas prieš kitą. Labai paslankus baltymas nexinas perstumia blakstienų gretimus kanalėlius kartu. Nors cilija siūlo, ji yra pailga. Nors atsitraukia, jis yra sulenktas. Antrinės blakstienos paprastai yra išdėstytos didelėmis masėmis ir koordinuotai juda viena už kitą pagal ką tik aprašytą principą. Tai reiškia, kad priešingos blakstienų eilės eilutės vėliau užtrunka trupmeną. Šis judėjimo principas dar vadinamas metakroniniu judesiu. Dėl to blakstienų grupės paviršiuje tolygiai plaka mirgėjimo srovė, kuri veikia panašiai kaip banga. Šilto kraujo gyvūno blakstienų plakimo dažnis atitinka maždaug 20 per sekundę. Žmonėms koordinuoti antrinių blakstienų judesiai organizme perneša skysčių ir gleivių plėveles. Pavyzdžiui, jie gabena kiaušialąstės kiaušintakyje arba gleivės bronchuose. Ciliaruose judėjimas tarnauja vienos ląstelės judėjimui. Taip pat ryšium su sperma aukštesnių gyvūnų rūšių, blakstienų judėjimas yra atsakingas už ląstelių judėjimą. Kartais antrinių blakstienų judėjimas taip pat pasitarnauja maistui sukti. Pirminės blakstienos paprastai nėra pajėgios aktyviai judėti. Pirminės blakstienos, skirtingai nei antrinės blakstienos, paprastai nejuda, bet atlieka jutiminės antenos funkciją. Taigi jie visų pirma randami regėjimo sistemoje ir uoslės sistemoje.

Ligos

Įvairios aplinkybės gali paralyžiuoti antrinių blakstienų ciliarinį judesį. Ypač atsižvelgiant į blakstieną epitelioplaučių, gali atsirasti toks paralyžius. Pavyzdžiui, kai pH nukrenta žemiau 6.4 arba viršija devynis, įvyksta paralyžius. Alerginiai mechanizmai taip pat gali sustabdyti blakstienų judėjimą. Tai atsitinka, pavyzdžiui, astma, dėl kurio blakstienos plaučiuose trumpam nustoja plakti. Esant medžiagų apykaitos sutrikimui cistinė fibrozė, toks paralyžius plaučių taip pat pasitaiko blakstienos. Fiziniai ar mechaniniai blakstienų pažeidimai taip pat gali būti atsakingi už paralyžių ar sutrikusį judėjimą. Aukšta temperatūra arba šaltas gali sukelti fizinį sutrikimą. Oro turbulencija, kita vertus, yra viena dažniausių mechaninių pažeidimų priežasčių. Ciliarinę disfunkciją medicina apibrėžia kaip bendrą blakstienų disfunkciją. Pirminė ciliarinė disfunkcija gali atsirasti, pavyzdžiui, ligų, tokių kaip Kartagenerio sindromas, kontekste. Kita vertus, antrinė plaučių disfunkcija gali atsirasti, jei nukentėjęs asmuo įkvėpė teršalų. Lėtinis ciliarinio judesio paralyžius gali sukelti ciliarinį epitelio virsti plokščiuoju epiteliu. Tai reiškia, kad gleivės nebegalima išvežti iš plaučių. Šis reiškinys būdingas gausiems rūkaliams, tačiau ką tik paminėtos ligos taip pat gali būti susijusios.