Mikrovilli

Mikrovilli ir šūnu paplašinājumi. Piemēram, tos var atrast zarnās, dzemdē un garšas kārpiņās. Tie uzlabo vielu uzsūkšanos, palielinot šūnu virsmas laukumu.

Kas ir mikrovilli?

Mikroviļņi ir pavedieniem līdzīgi izvirzījumi uz šūnu galiem. Mikrovilli ir īpaši izplatīti epitēlija šūnās. Tās ir spiediena vai dziedzeru audu šūnas, tādas, kādas var atrast zarnās.

Mikroviļņu mērķis bieži ir uzlabot vielu uzsūkšanos no šūnas vides. Uzsūkšanās var attiekties uz vielu uzsūkšanos no gremošanas trakta, kā arī uz paša organisma vielām.

Šūnas, kas apgādātas ar mikroviļņiem, parasti parādās grupās; tie bieži veido tā saucamo suku robežu. Papildus mikroviļņiem ir arī citi izliekumu veidi, ar kuriem mikroviļus nedrīkst sajaukt. Atšķirībā no mikroviļņiem cilijas nav izvirzījumi no membrānas, bet no plazmas un sastāv no mikrotubulēm. Stereokilija, no otras puses, sastāv no aktīna pavedieniem, piemēram, mikroviļņiem, bet tāpat kā cilijas aug no plazmas.

Anatomija un struktūra

Mikroviļņu vidējais diametrs ir 0,8–0,1 µm. To garums ir apmēram 2–4 µm. Izliekums atrodas šūnas apikālajā pusē, t.i. H. virsotnē. Šī puse ir pretī pagraba membrānai, kas ir īpaša šūnu membrānas sekcija. Šo zonu var atšķirt no pārējās membrānas zem gaismas mikroskopa. Atbilstoši to attiecīgajai funkcijai, pagraba membrāna novirza sevi pret citiem audiem, savukārt mikroviļņi veido šūnas brīvo virsmu vai izvirzās lūmenā.

Mikrocilu ārpusi ieskauj dažādu cukuru un olbaltumvielu slānis, kas pazīstams kā glikokalikss. Katrā mikroviļņu iekšpusē ir centrālais šķiedru saišķis. To veido aktīna pavedieni. Tas ir proteīns, ko var atrast arī muskuļos un citoskeletonā. Aktīna pavedieni stabilizē mikroviļņus un veicina to iegarenu līdz ovālai formai.

Starp atsevišķiem aktīna pavedieniem ir arī citi proteīni, kas satur saišķus kopā: fimbrīns un fascīns. Mikrocilu sānos miozīna-I pavedieni pie šūnu virsmas piestiprina aktīna saišķus. Spectrīns noenkuro šķiedras pie citoskeleta. Miozīns un spektrīns ir arī olbaltumvielu struktūras.

Funkcija un uzdevumi

Mikroviļņi palielina šūnu virsmu un tādējādi uzlabo vielu apmaiņu starp šūnu un vidi. Turklāt difūzijas pretestība pie mikroviļņiem ir īpaši zema, kas papildus veicina vielu transportēšanu caur šūnu membrānu. Mikrocilā šūna ar aktīna pavedienu palīdzību pārsūta absorbētās vielas. Tie ne tikai kalpo kā dzelzceļa transports, bet arī ritmiski slēdz līgumus. Sūknēšanas kustības paātrina vielu pārvietošanos šūnā.

Glikokalikss, kas veido slāni uz mikroviļņiem, nosaka šūnas antigēnās īpašības. Antigēni ir struktūras uz virsmas, kas ļauj imūnsistēmai identificēt objektus un atpazīt potenciāli kaitīgos svešķermeņus. Turklāt glikokalikss ļauj šūnu atpazīt. Šūnu saķere - d. H. Audu šūnu piestiprināšanās - ir atkarīga arī no glikokalipta uz mikroviļņiem. Zarnās epitēlija šūnas, kurām ir mikroviļņi, sēž uz zarnu villēm.

Zarnu villi ir zarnu dobuma izvirzījumi. Tieši tāpat kā mikroviļņi ir šūnu pagarinājumi, villi ir zarnu lamina propria (ādas) paplašinājumi. Lamina propria ieskauj plāns gludo muskuļu slānis. Divpadsmitpirkstu zarnā tajā atrodas arī dziedzeri, kas izdala gremošanas sulas. Zarnu villi un mikrovilli ievērojami palielina zarnu virsmas laukumu. Pieaugušam cilvēkam tas ir vidēji 180 m². Paplašinātā virsma ļauj organismam efektīvāk absorbēt barības vielas un tādā veidā optimāli izmantot patērēto pārtiku.

Slimības

Mikroviļņi ir rotavīrusa uzbrukuma vieta Divkāršā RNS vīruss izplatās caur fekālijām un izraisa caureju, kas bieži ir gļotaina, dzeltenbrūna vai bezkrāsaina. Vemšana un drudzis ir citi infekcijas simptomi. Rotavīruss uzbrūk mikrovillēm, kas atrodas zarnu oderē.

Tas atlasa tikai mikroviļņu galus infekcijai un ne citu šūnu tipus. Pēc šūnas inficēšanās vīruss pārņem metabolismu, liekot šūnai veikt savu ģenētisko papildinājumu. Tādā veidā vīruss izraisa vakuolāciju: šūnas ķermenī veidojas burbuļi, kurus ieskauj viņu pašu membrāna. Vakuolizācijas laikā vienmēr ir vairāki vakuoli, kuriem nav funkciju pašai šūnai.

Rotavīruss arī manipulē ar šūnas ārējās membrānas struktūru, kuras rezultātā tā zaudē integritāti. Tā rezultātā šūna zaudē savu aizsargājošo ādu un izšķīst. Bioloģija šo procesu sauc par citolīzi. Tas noved pie šūnas nāves. Epitēlijs, kura šūnām ar mikrovillēm ir galvenā loma rezorbcijā, vairs nevar atbilstoši pildīt savu uzdevumu. Tā rezultātā rodas smaga caureja, kas raksturīga Rota infekcijai. Imūnsistēma galu galā veido antivielas pret vīrusu, savukārt organisms aizvieto mirušās šūnas un veido jaunus mikroviļus.