Cilia

Sekundär Cilia är fritt rörliga cellprocesser, som finns i lungans cilierade epitel. Deras rörelser möjliggör transport av slem och vätskor. Vid sjukdomar som astma eller cystisk fibros störs denna transport av cilia.

Vad är cilia

Den tekniska terminologin beskriver fritt rörliga cellprocesser som cilia. Dessa fem till tio pm långa plasmamembranutskott är omkring 0,25 um smala och innehåller cytoplasma. Deras skelett är utrustat med ett axonem som innehåller mikrotubuli. All cilia är ordentligt förankrad av fina fibrer i den spetsiga cytoplasmaens baskropp.

Ögonfransarna eller cilia är till exempel cilia. Cilia kan emellertid också hittas i äggledarna, i testiklarna eller i luftvägarna. Förutom primär cilia finns det sekundära cilia. De skiljer sig åt i antalet mikrotubuli som de innehåller och i deras förmåga att röra sig. Tillsammans med flagellerna grupperas cilia också under samlingsbeteckningen undulipodium på grund av deras liknande konstruktionsprincip.

Hos ciliates kallas ibland hela grupper av cilia cirrus. En distinktion måste göras mellan cilia och microvilli. Till exempel förekommer de i tarmen och har ingen mikrotubulstruktur. Flagellerna av bakterier kan inte heller jämföras med flimmerhår. De fungerar som en fartygs propell, är betydligt mindre än cilia och är inte inneslutna i ett membran.

Anatomi & struktur

Cilia är inneslutna på utsidan av ett plasmamembran. Axoneme separerar dem från cellkroppen. Axoneme är en tråd tillverkad av de kontraktila proteinerna dynein och kinesin. Proteinerna möjliggör för cilia att röra sig. Mikrotubulerna är fina ihåliga fibrer på axoneme. De består av molekylära föreningar med en elektrisk laddning och har därmed en positiv och negativ tubuli.

Varje mikrotubuldublett är sålunda uppdelad i en A- och en B-tubuli. Varje A-tubuli är utrustad med armliknande strukturer. Dessa strukturer är alltid i linje med B-tubuli i den angränsande iliacen. Mikrotubulerna hos en flimmerhår är anordnade två gånger. Dessa mikrotubulära dubbletter av det rörformiga ciliärskelettet är anordnade i ett cirkulärt arrangemang. I mitten av denna cirkel finns det två centrala mikrotubulor i en del cilia. Dessa flimmerhår kallas också sekundär flimmerhår.

Däremot kallar medicin cilia utan centrala mikrotubulor primär cilia. Inuti finns cytoplasma, som bildar cytoskeletten hos ciljan och därmed genererar axonemet. De individuella mikrotubuldubletterna är anslutna till varandra med nexinlänkar. När det gäller sekundär cilia är de decentraliserade dubbletter också nätverkade med den centrala dubletten via radiella ekrar.

Funktion & uppgifter

Sekundär cilia är vanligtvis kapabel till aktiva slag- eller roddrörelser. De kan sträcka och böjas genom att dra ihop sina mikrotubuli. Så en glidmekanism uppstår. Böjningen hos cilian inträffar när armen på A-röret kommer i kontakt med B-röret i den angränsande cilia och rör rörens tubuli-dublett mot varandra. Det mycket flexibla proteinnexinet håller de angränsande dubbletterna av cilia tillsammans under denna förskjutning. Som cilia antyder är den sträckt.

Medan den slår tillbaka är den böjd. Sekundära cilia är vanligtvis anordnade i stora massor och rör sig på ett koordinerat sätt enligt den precis beskrivna principen. Detta betyder att de motsatta raderna i en rad kiseldrag böjer sig en bråk senare. Denna rörelseprincip kallas också metakronisk rörelse. Detta skapar en jämn slagande flimmerström på ytan av cilia-gruppen, som löper i vågor. Hos ett varmblodigt djur är hjärtfrekvensen cirka 20 per sekund. Hos människor används de koordinerade rörelserna för den sekundära cilia i allmänhet för att transportera vätska och slemfilmer i organismen.

Till exempel transporteras äggcellen i äggledaren eller slemet transporteras i bronkierna. I ciliates tjänar rörelsen till att flytta de enskilda cellerna. I samband med spermierna från högre djurarter är ciliärörelsen ansvarig för cellflyttningen. Ibland används också den sekundära cilias rörelse för att snurra mat. Primär cilia är vanligtvis oförmögen att aktiva rörelser. Primär cilia rör sig, till skillnad från de sekundära, vanligtvis inte, utan tar på sig en sensorisk antenn. De finns främst i den visuella apparaten och luktsystemet.

Du hittar din medicin här

sjukdomar

Olika förhållanden kan förlama ciliary rörelsen hos den sekundära cilia. Sådan förlamning kan inträffa särskilt i relation till det cilierade epitelet i lungorna. Om till exempel pH sjunker under 6,4 eller överstiger nio inträffar förlamning. Allergiska mekanismer kan också stoppa rörelsen hos flimmerhåren. Till exempel händer det vid astma att flimmerhåren i lungorna inte kan slå för närvarande.

I fallet med den metabola störningen cystisk fibros uppstår en sådan förlamning av lungcili. Fysisk eller mekanisk skada på cili kan också vara ansvarig för förlamning eller rörelsestörningar. Höga temperaturer eller kyla kan utlösa en fysisk störning. Luftturbulens är å andra sidan en av de vanligaste orsakerna till mekaniska skador. Medicin förstår ciliär dysfunktion som en generell funktionsfel hos cili.

Primär ciliär dysfunktion kan uppstå till exempel i samband med sjukdomar såsom Kartageners syndrom. En sekundär ciliär dysfunktion i lungorna kan å andra sidan uppstå om personen i fråga har inhalerat skadliga ämnen. I fallet med kronisk förlamning av ciliärrörelsen kan det cilierade epitelet förvandlas till ett skivepitel. Detta innebär att slemmet inte längre kan transporteras ut från lungorna. Detta fenomen är vanligt hos tunga rökare, men de just nämnda sjukdomarna kan också förknippas med det.