Microvilli: zgradba, delovanje in bolezni

Mikrovili so podaljški celic. Najdemo jih na primer v črevesju, maternicein ključi brsti. Izboljšajo absorpcija snovi s povečanjem površine celic.

Kaj so mikrovili?

Mikrovili so nitaste štrline na konicah celic. Mikrovili so še posebej pogosti v epitelijskih celicah. To so celice tkiva pod pritiskom ali žlez, kakršne najdemo v črevesju. Namen mikrovil je pogosto izboljšanje absorpcija snovi iz celičnega okolja. Resorpcija se lahko nanaša na vnos snovi iz prebavni trakt kot tudi endogene snovi. Celice, opremljene z mikrovili, se običajno pojavljajo v skupinah; pogosto tvorijo tako imenovano obrobo s čopičem. Poleg mikrovil obstajajo tudi druge vrste izrastkov, s katerimi mikrovil ne smemo zamenjati. Cilije za razliko od mikrovil niso izbokline iz membrane, temveč iz plazme in so sestavljene iz mikrotubulov. Stereocilia pa je sestavljena iz aktinskih filamentov, kot so mikrovili, vendar rastejo iz plazme kot trepalnice.

Anatomija in zgradba

Povprečni premer mikrovil je 0.8-0.1 µm. Njihova dolžina je približno 2–4 µm. Izraz je nameščen na apikalni strani celice, tj. Na konici. Ta stran je obrnjena proti kletni membrani, ki je poseben del celična membrana. Pod svetlobnim mikroskopom lahko to območje ločimo od preostale membrane. V skladu s svojimi funkcijami je bazalna membrana usmerjena proti drugim tkivom, medtem ko mikrovili oblikujejo prosto površino celice ali štrlijo v lumen. Zunaj so mikrovili obdani s plastjo različnih sladkorjev in beljakovin znan kot glikokaliks. Vsaka mikrovili imajo v sebi osrednji snop vlaken. Ta je sestavljena iz aktinskih filamentov. To je beljakovina, ki jo najdemo tudi v mišicah in citoskeletonu. Aktinske filamente stabilizirajo mikrovili in prispevajo k njihovi podolgovati do ovalni obliki. Med posameznimi aktinskimi filamenti so drugi beljakovin ki držijo snope skupaj: Fimbrin in Fascin. Na straneh mikrovilih filamenti miozina I pritrdijo aktinske snope na površino celice. Spektrin fiksira vlakna v citoskelet. Tudi miozin in spektrin sta proteinski strukturi.

Funkcija in vloge

Mikrovili povečajo površino celic in s tem povečajo izmenjavo snovi med celico in okoljem. Poleg tega je difuzijska odpornost na mikrovilih še posebej nizka, kar še povečuje transport snovi čez celična membrana. Znotraj mikrovilih celica prenaša absorbirane snovi s pomočjo aktinskih filamentov. Ne služijo le kot tirnica za prevoz, ampak se tudi ritmično krčijo. S črpalnimi gibi pospešijo posredovanje snovi v notranjost celice. Glikokaliks, ki tvori plast na mikrovilih, določa antigene lastnosti celice. Antigeni predstavljajo strukture na površini. Omogočajo imunski sistem za prepoznavanje predmetov in prepoznavanje potencialno škodljivih tujkov. Poleg tega glikokaliks omogoča prepoznavanje celice. Adhezija celic - torej pritrditev tkivnih celic - je odvisna tudi od glikokaliksa na mikrovilih. V črevesju epitelijske celice, ki imajo mikrovili, sedijo na črevesnih resicah. Črevesne resice so izrastki v črevesju sluznica. Na enak način, kot so mikrovili podaljški celic, so črevesne resice podaljški lamine proprie (lastne koža) črevesja. Tanka plast gladkih mišic obkroža lastno plast. V dvanajstnik, je tudi dom žlez, ki izločajo prebavne sokove. Črevesne resice in mikrovili znatno povečajo površino črevesja. Pri odraslem človeku znaša povprečno 180 m². Povečana površina omogoča organizmu, da učinkoviteje absorbira hranila in na ta način optimalno izrabi zaužito hrano.

Bolezni

Mikrovili predstavljajo cilj za rotavirus. Dvoverižni virus RNA se širi skozi blato in povzroča driska, ki je pogosto sluzasti in rumeno-rjav do brezbarven. Drugi simptomi okužbe vključujejo bruhanje in povišana telesna temperatura.Rotavirus okuži mikrovili, ki se nahajajo v črevesju sluznica. Za okužbo izbere samo konice mikrovilih in nobene druge vrste celic. Ko je celica okužena, virus prevzame metabolizem, tako da povzroči, da celica izvede svoj genski material. Na ta način virus sproži vakuolizacijo: v telesu celice nastanejo mehurčki, obdani z lastno membrano. Med vakuolizacijo se vedno tvori več vakuol, ki nimajo funkcije za samo celico. Poleg tega rotavirus manipulira s strukturo zunanje membrane celice, ki s tem izgubi svojo celovitost. Posledično celica izgubi zaščito koža in razpade. Ta proces se v biologiji imenuje citoliza. Privede do smrti celice. The epitelija, katere celice s svojimi mikrovili imajo osrednjo vlogo pri resorpciji, ne morejo več ustrezno opravljati svoje naloge. Posledica tega je hudo driska značilna za okužbo z rota. The imunski sistem sčasoma oblikuje protitelesa proti virusu, medtem ko organizem nadomešča odmrle celice in tvori nove mikrovili.