Cilia: estructura, función y enfermedades

Los cilios secundarios son procesos celulares que se mueven libremente que se encuentran en los ciliados. epitelio de las pulmón. Sus movimientos permiten el transporte de mocos y fluidos. En enfermedades como asma or fibrosis quística, este transporte se ve afectado por la parálisis ciliar.

¿Qué son los cilios?

Los cilios son el término técnico para las extensiones celulares que se mueven libremente. Estas proyecciones de la membrana plasmática de cinco a diez µm de largo son aproximadamente 0.25 µm delgadas y contienen citoplasma. Su esqueleto está equipado con un axonema que contiene microtúbulos. Todos los cilios están firmemente anclados por fibras finas en el cuerpo basal del citoplasma de encaje. Por ejemplo, los cilios o kinocilios son cilios. Sin embargo, los cilios también se encuentran en las trompas de Falopio, testículos o tracto respiratorio. Además de los cilios primarios, hay cilios secundarios. Se diferencian en la cantidad de microtúbulos que contienen y en su capacidad de movimiento. Junto con los flagelos, los cilios también se incluyen bajo el término colectivo undulipodium debido a su principio de construcción similar. En los ciliados, grupos enteros de cilios a veces se denominan cirros. Los cilios deben distinguirse de las microvellosidades. Ocurren, por ejemplo, en el intestino y no llevan un andamio de microtúbulos. También los flagelos de bacterias fotosintéticas no se puede comparar con los cilios. Funcionan como una hélice, son significativamente más pequeños que los cilios y no están encerrados en una membrana.

Anatomía y estructura

Los cilios están encerrados externamente por la membrana plasmática. El axonema los distingue del cuerpo celular. El axonema son filamentos axiales hechos de la contráctil proteínas dineína y kinesina. La proteínas permitir que los cilios se muevan. Los microtúbulos son finas fibras huecas en el axonema. Están compuestos por enlaces moleculares con carga eléctrica y, por lo tanto, tienen un túbulo positivo y uno negativo. Por lo tanto, cada doblete de microtúbulos se divide en un túbulo A y un túbulo B. Cada túbulo A está equipado con estructuras en forma de brazo. Estas estructuras siempre se alinean con el túbulo B del cilio vecino. Cada uno de los microtúbulos de un cilio está duplicado. Estos dobletes de microtúbulos del esqueleto ciliar tubular están en una disposición circular entre sí. En el centro de este círculo, algunos cilios tienen dos microtúbulos centrales adicionales. Estos cilios también se denominan cilios secundarios. Los cilios sin microtúbulos centrales se denominan cilios primarios. En su interior se encuentra el citoplasma, que forma el citoesqueleto de los cilios y genera así el axonema. Los dobletes de microtúbulos individuales están conectados entre sí por miembros de unión de nexina. En los cilios secundarios, los dobletes descentralizados también están reticulados con el doblete central a través de radios radiales.

Función y tareas

Los cilios secundarios suelen ser capaces de latir activamente o remo movimiento. Pueden estirarse y doblarse al tensar sus microtúbulos. Por tanto, se produce un mecanismo de deslizamiento. La flexión del cilio se produce cuando el brazo del túbulo A hace contacto con el túbulo B del cilio vecino y desplaza los túbulos del doblete de tubulina entre sí. La proteína nexina altamente flexible mantiene unidos los túbulos vecinos de los cilios durante este desplazamiento. Mientras se propone el cilio, se alarga. Mientras el retrocede, se flexiona. Los cilios secundarios suelen estar dispuestos en grandes masas y se mueven de forma coordinada uno detrás del otro según el principio que acabamos de describir. Esto significa que las filas opuestas de una fila de cilios golpean cada una una fracción más tarde. Este principio de movimiento también se llama movimiento metacrónico. Esto da como resultado una corriente de parpadeo que late uniformemente en la superficie del grupo de cilios, que se ejecuta en forma de onda. En un animal de sangre caliente, la frecuencia de latido de los cilios corresponde a aproximadamente 20 por segundo. En los seres humanos, los movimientos coordinados de los cilios secundarios generalmente sirven para transportar películas de líquido y moco en el organismo. Por ejemplo, transportan el óvulo en la trompa de Falopio o moco en los bronquios. En los ciliados, el movimiento sirve a la locomoción de la célula única. También en relación con el esperma de las especies animales superiores, el movimiento de los cilios es responsable de la locomoción celular. A veces, el movimiento de los cilios secundarios también sirve para hacer girar la comida. Los cilios primarios generalmente no son capaces de movimiento activo. Los cilios primarios, a diferencia de los cilios secundarios, por lo general no se mueven, pero realizan la función de una antena sensorial. Por lo tanto, se encuentran principalmente en el sistema visual y el sistema olfativo.

Enfermedades

Varias circunstancias pueden paralizar el movimiento ciliar de los cilios secundarios. Especialmente en relación con los ciliados. epitelio de las pulmón, tal parálisis puede ocurrir. Por ejemplo, cuando el pH cae por debajo de 6.4 o excede nueve, ocurre parálisis. Los mecanismos alérgicos también pueden hacer que el movimiento de los cilios se suspenda. Esto sucede, por ejemplo, en asma, lo que hace que los cilios de los pulmones dejen de latir momentáneamente. En el trastorno metabólico fibrosis quística, tal parálisis del pulmón también ocurren cilios. El daño físico o mecánico de los cilios también puede ser responsable de la parálisis o la alteración del movimiento. Altas temperaturas o frío puede desencadenar un trastorno físico. La turbulencia del aire, por otro lado, es una de las causas más comunes de daño mecánico. La disfunción ciliar la define la medicina como una disfunción general de los cilios. La disfunción ciliar primaria puede ocurrir, por ejemplo, en el contexto de enfermedades como el síndrome de Kartagener. La disfunción ciliar secundaria de los pulmones, por otro lado, podría ocurrir si la persona afectada ha inhalado contaminantes. La parálisis crónica del movimiento ciliar puede causar la epitelio para convertirse en epitelio escamoso. Esto significa que la mucosidad ya no se puede transportar fuera de los pulmones. Este fenómeno es común en los fumadores empedernidos, pero las enfermedades que acabamos de mencionar también pueden estar relacionadas.