Вторичните реснички са свободно движещи се клетъчни процеси, открити в ресничестите епителий от бял дроб. Техните движения позволяват транспортирането на слуз и течности. При заболявания като астма or циститна фиброза, този транспорт е нарушен от цилиарна парализа.
Какво представляват ресничките?
Cilia са техническият термин за свободно подвижни клетъчни удължения. Тези пет до десет µm дълги проекции на плазматичната мембрана са тънки около 0.25 µm и съдържат цитоплазма. Техният скелет е снабден с аксонема, съдържаща микротубули. Всички реснички са здраво закрепени от фини влакна в базалното тяло на дантелената цитоплазма. Например ресничките или киноцилиите са реснички. Ресничките обаче се намират и във фалопиевата тръба, тестиса или респираторен тракт. В допълнение към първичните реснички има и вторични реснички. Те се различават по броя на съдържащите се в тях микротубули и по способността им да се движат. Заедно с флагелите ресничките също са включени под колективния термин ундулиподиум поради сходния им конструктивен принцип. При ресничките цели групи реснички понякога се наричат цируси. Cilia трябва да се различава от microvilli. Те се появяват например в червата и не носят скеле от микротубули. Също така биччетата от бактерии не може да се сравни с ресничките. Те работят като витло, значително по-малки са от ресничките и не са затворени в мембрана.
Анатомия и структура
Cilia са затворени външно от плазмена мембрана. Аксонемата ги отличава от клетъчното тяло. Аксонемата е аксиална нишка, направена от контрактила протеини динеин и кинезин. The протеини дават възможност на ресничките да се движат. Микротубулите са фини кухи влакна на аксонемата. Те са съставени от молекулни връзки с електрически заряд и по този начин имат една положителна и една отрицателна тубула. По този начин всеки дублет от микротубули е разделен на А и В тубул. Всяка тубула е снабдена с подобни на рамо конструкции. Тези структури винаги се подравняват с B каналчето на съседния реснички. Микротубулите на реснички се дублират. Тези дублети от микротубули на тръбния цилиарен скелет са в кръгово разположение един към друг. В центъра на този кръг някои реснички имат две допълнителни централни микротубули. Тези реснички също се наричат вторични реснички. Ресничките без централни микротубули се наричат първични реснички. Вътре в тях се намира цитоплазмата, която образува цитоскелета на ресничките и по този начин генерира аксонемата. Отделните микротубулни дублети са свързани помежду си чрез нексин свързващи членове. При вторичните реснички децентрализираните дублети също са омрежени към централния дублет чрез радиални спици.
Функция и задачи
Вторичните реснички обикновено са способни на активно биене или гребане движение. Те могат да се разтягат и огъват, като опъват микротубулите си. По този начин възниква плъзгащ механизъм. Огъването на ресничките се случва, когато рамото на А тубула осъществява контакти с В тубула на съседния реснички и измества тубулите на дублета тубулин един срещу друг. Силно гъвкавият протеин нексин задържа съседните тубули на ресничките по време на това изместване. Докато цилиумът предлага, той е удължен. Докато откатът се огъва. Вторичните реснички обикновено са подредени в големи маси и се движат координирано една зад друга съгласно току-що описания принцип. Това означава, че всеки от противоположните редове на ресничките удря частица по-късно. Този принцип на движение се нарича още метахронно движение. Това води до равномерно биещ трептящ ток на повърхността на групата на ресничките, който протича по вълнообразен начин. При топлокръвно животно честотата на биене на ресничките съответства на около 20 в секунда. При хората координираните движения на вторичните реснички обикновено служат за транспортиране на течни и слузни филми в организма. Например те транспортират яйце във фалопиевата тръба или слуз в бронхите. При ресничките движението обслужва движението на единичната клетка. Също във връзка с сперма при висшите животински видове движението на ресничките е отговорно за движението на клетките. Понякога движението на вторичните реснички служи и за завихряне на храната. Първичните реснички обикновено не са способни на активно движение. Първичните реснички, за разлика от вторичните реснички, обикновено не се движат, а изпълняват функцията на сензорна антена. По този начин те се намират предимно в зрителната система и обонятелната система.
Болести
Различни обстоятелства могат да парализират цилиарното движение на вторичните реснички. Особено по отношение на ресничестите епителий от бял дроб, може да възникне такава парализа. Например, когато рН падне под 6.4 или надвиши девет, настъпва парализа. Алергичните механизми също могат да накарат движението на ресничките да спре. Това се случва например в астма, което кара ресничките в белите дробове за миг да спрат да бият. При метаболитно разстройство циститна фиброза, такава парализа на бял дроб възниква и ресничка. Физическите или механични увреждания на ресничките също могат да бъдат причина за парализа или нарушено движение. Високи температури или студ може да предизвика физическо разстройство. Турбуленцията на въздуха, от друга страна, е една от най-честите причини за механични повреди. Цилиарната дисфункция се определя от медицината като обща дисфункция на ресничките. Първичната цилиарна дисфункция може да възникне, например, в контекста на заболявания като синдром на Картагенер. Вторичната цилиарна дисфункция на белите дробове, от друга страна, може да възникне, ако засегнатото лице е вдишало замърсители. Хроничната парализа на цилиарното движение може да причини ресничестите епителий да се превърне в сквамозен епител. Това означава, че слузът вече не може да бъде транспортиран от белите дробове. Това явление е често срещано при заклетите пушачи, но току-що споменатите заболявания също могат да бъдат свързани.
