Sekundarne trepalnice so prosto gibljivi celični procesi, ki jih najdemo v trepalnicah epitelija od pljuč. Njihova gibanja omogočajo prenos sluzi in tekočin. Pri boleznih, kot so astma or cistična fibroza, ta transport je oslabljen zaradi ciliarne paralize.
Kaj so trepalnice?
Cilia so tehnični izraz za prosto premične celične razširitve. Te pet do deset μm dolge projekcije plazemske membrane so tanke približno 0.25 μm in vsebujejo citoplazmo. Njihovo okostje je opremljeno z aksonemom, ki vsebuje mikrotubule. Vse trepalnice so trdno pritrjene s finimi vlakni v bazalnem telesu čipkaste citoplazme. Na primer, trepalnice ali kinocilije so cilije. Trepalnice pa najdemo tudi v jajcevodu, testisu ali dihalni trakt. Poleg primarnih trepalnic obstajajo tudi sekundarne. Razlikujejo se po številu mikrotubulov, ki jih vsebujejo, in po sposobnosti gibanja. Skupaj z bičkami so tudi cilije vključene v skupni izraz undulipodium zaradi podobnega gradbenega načela. Pri trebuhastih celicah se včasih imenujejo tudi cirusi. Cilia je treba razlikovati od mikrovil. Pojavijo se na primer v črevesju in ne nosijo odra z mikrotubuli. Tudi bičevje bakterije ni mogoče primerjati s cilijami. Delujejo kot propeler, so bistveno manjši od trepalnic in niso zaprti v membrani.
Anatomija in zgradba
Cilije so zunaj zaprte s plazemsko membrano. Aksonem jih loči od celičnega telesa. Aksonem so aksialni filamenti, izdelani iz kontraktila beljakovin dinein in kinezin. The beljakovin omogoči premikanje trepalnic. Mikrotubule so drobna votla vlakna na aksonemu. Sestavljeni so iz molekularnih vezi z električnim nabojem in imajo tako en pozitiven in en negativni tubul. Tako je vsak dvojnik mikrotubule razdeljen na tubul A in B. Vsaka tubula je opremljena z roko podobnimi strukturami. Te strukture se vedno poravnajo z B-cevko sosednje cilije. Vsaka mikrotubula cilij se podvoji. Ti dvojniki mikrotubulov cevastega ciliarnega okostja so med seboj krožno razporejeni. V središču tega kroga imajo nekatere trepalnice dve dodatni osrednji mikrotubuli. Te trepalnice imenujemo tudi sekundarne trepalnice. Cilije brez osrednjih mikrotubulov imenujemo primarne trepalnice. V njih leži citoplazma, ki tvori citoskelet trepalnic in tako tvori aksonem. Posamezni dubleti mikrotubule so med seboj povezani z neksinsko vezavnimi členi. V sekundarnih trepalnicah so tudi decentralizirani dubleti z radialnimi naperami premreženi na srednji dublet.
Funkcija in naloge
Sekundarne trepalnice so običajno sposobne aktivnega premagovanja oz veslanje premikanje. Lahko se raztegnejo in upognejo tako, da napnejo svoje mikrotubule. Tako pride do drsnega mehanizma. Upogibanje cilije se zgodi, ko ročica tubula A vzpostavi stik z tubulom B sosednje cilije in premakne tubule dubleta tubulina drug proti drugemu. Med tem premikom zelo prožen protein neksin drži sosednje tubule trepalnic skupaj. Medtem ko cilij predlaga, je podolgovat. Medtem ko se odboji upognejo. Sekundarne trepalnice so običajno razporejene v velike mase in se usklajeno premikajo ena za drugo po pravkar opisanem principu. To pomeni, da nasprotne vrstice vrstice trepalnic pozneje udarijo delček. Temu principu gibanja pravimo tudi metakronno gibanje. Posledica tega je enakomerno utripajoč utripajoč tok na površini skupine trepalnic, ki teče valovito. Pri toplokrvnih živalih pogostost udarcev trepalnic ustreza približno 20 na sekundo. Pri ljudeh usklajeni premiki sekundarnih trepalnic običajno služijo za prenos filmov tekočine in sluzi v organizmu. Na primer, prevažajo jajčeca v jajcevodu oz sluz v bronhih. Pri trebušnjakih gibanje služi gibanju posamezne celice. Tudi v povezavi z sperme pri višjih živalskih vrstah je gibanje cilij odgovorno za gibanje celic. Včasih gibanje sekundarnih trepalnic služi tudi za vrtinčenje hrane. Primarne trepalnice običajno niso sposobne aktivnega gibanja. Primarne trepalnice se za razliko od sekundarnih trepalnic običajno ne premikajo, ampak opravljajo funkcijo senzorične antene. Tako jih najdemo predvsem v vidnem in vohalnem sistemu.
Bolezni
Različne okoliščine lahko ohromijo ciliarno gibanje sekundarnih trepalnic. Še posebej v zvezi z trepalnicami epitelija od pljuč, lahko pride do take paralize. Na primer, ko pH pade pod 6.4 ali preseže devet, pride do paralize. Alergijski mehanizmi lahko povzročijo tudi prekinitev gibanja trepalnic. To se na primer zgodi v astma, zaradi česar trepalnice v pljučih za trenutek prenehajo utripati. Pri presnovnih motnjah cistična fibroza, takšna ohromelost pljuč pojavi se tudi trepalnica. Fizične ali mehanske poškodbe trepalnic so lahko tudi odgovorne za paralizo ali moteno gibanje. Visoke temperature oz hladno lahko sproži fizično motnjo. Turbulenca zraka pa je eden najpogostejših vzrokov mehanskih poškodb. Kiliarno disfunkcijo medicina opredeljuje kot splošno disfunkcijo trepalnic. Primarna ciliarna disfunkcija se lahko pojavi na primer v okviru bolezni, kot je Kartagenerjev sindrom. Po drugi strani pa se lahko pojavi sekundarna ciliarna disfunkcija pljuč, če je prizadeta oseba vdihavala onesnaževala. Kronična paraliza ciliarnega gibanja lahko povzroči ciliranje epitelija za pretvorbo v ploščatocelični epitelij. To pomeni, da sluzi ni več mogoče prenašati iz pljuč. Ta pojav je pogost pri zagrizenih kadilcih, a pravkar omenjene bolezni so lahko tudi povezane.
