Microvilli: štruktúra, funkcia a choroby

Mikrovilli sú rozšírenia buniek. Nachádzajú sa napríklad v čreve, maternicaa klávesy púčiky. Zlepšujú vstrebávanie látok zvýšením povrchu buniek.

Čo sú mikroklky?

Mikroklky sú vláknité výbežky na špičkách buniek. Mikrovilly sú obzvlášť bežné v bunkách epitelu. Sú to bunky pod tlakom alebo žľazové tkanivá, napríklad také, ktoré sa nachádzajú v čreve. Účelom mikroklkov je často zlepšenie vstrebávanie látok z prostredia bunky. Resorpcia môže znamenať absorpciu látok z tráviaci trakt ako aj endogénne látky. Bunky vybavené mikroklkmi sa zvyčajne vyskytujú v skupinách; často tvoria takzvanú hranicu štetca. Okrem mikroklkov existujú aj iné typy výčnelkov, s ktorými by sa mikroklky nemali zamieňať. Cilia, na rozdiel od mikroklkov, nie sú výčnelky z membrány, ale z plazmy a pozostávajú z mikrotubulov. Stereocilia je na druhej strane zložená z aktínových vlákien, ako sú napríklad mikrovilly rast z plazmy ako mihalnice.

Anatómia a štruktúra

Mikroklky majú priemer 0.8 - 0.1 um. Ich dĺžka je približne 2-4 um. Výčnelok je umiestnený na apikálnej strane bunky, tj na hrote. Táto strana smeruje k bazálnej membráne, ktorá je špecifickou časťou bunková membrána. Pod svetelným mikroskopom možno túto oblasť odlíšiť od zvyšku membrány. Podľa ich príslušných funkcií je bazálna membrána orientovaná smerom k iným tkanivám, zatiaľ čo mikroklky tvoria voľný povrch bunky alebo vyčnievajú do lúmenu. Z vonkajšej strany sú mikroklky obklopené vrstvou rôznych cukrov a proteíny známy ako glykokalyx. Každý z mikroklkov má v sebe centrálny zväzok vlákien. Skladá sa z aktínových vlákien. Toto je proteín, ktorý sa nachádza aj vo svaloch a cytoskelete. Aktínové vlákna stabilizujú mikroklky a prispievajú k ich predĺženému až oválnemu tvaru. Medzi jednotlivými aktínovými vláknami sú ďalšie proteíny ktoré držia zväzky pohromade: Fimbrin a Fascin. Po stranách mikroklkov, vlákna myozínu I pripevňujú zväzky aktínu k povrchu bunky. Spektrín ukotvuje vlákna k cytoskeletu. Myozín a spektrín sú tiež proteínové štruktúry.

Funkcia a roly

Mikroklky zväčšujú povrch buniek, čím zvyšujú výmenu látok medzi bunkou a prostredím. Okrem toho je difúzny odpor na mikroklkoch obzvlášť nízky, čo ďalej zvyšuje transport látok cez bunková membrána. V mikrokliku bunka odovzdáva absorbované látky pomocou aktínových vlákien. Slúžia nielen ako koľajnica na prepravu, ale sa tiež rytmicky sťahujú. Pomocou čerpacích pohybov urýchľujú prenos látok do vnútra bunky. Glykokalyx, ktorý vytvára vrstvu na mikroklkoch, určuje antigénne vlastnosti bunky. Antigény predstavujú štruktúry na povrchu. Umožňujú to imunitný systém na identifikáciu predmetov a rozpoznanie potenciálne škodlivých cudzích telies. Glykokalyx navyše umožňuje rozpoznanie bunky. Adhézia buniek - tj. Pripojenie tkanivových buniek - tiež závisí od glykokalyxu na mikroklkoch. V čreve sedia na črevných klkoch epiteliálne bunky, ktoré majú mikroklky. Črevné klky sú výbežky v čreve sliznice. Rovnako ako mikrovilli sú rozšírenia buniek, črevné klky sú rozšírením lamina propria (inherentná koža) čreva. Tenkú vrstvu hladkého svalstva obklopuje lamina propria. V dvanástnik, je tiež domovom žliaz, ktoré vylučujú tráviace šťavy. Črevné klky a mikroklky významne zväčšujú povrch čreva. U dospelého človeka má priemer 180 m². Zväčšená plocha povrchu umožňuje telu efektívnejšie vstrebávať živiny a optimálnym spôsobom tak využívať skonzumovanú potravu.

Choroby

Mikroklky predstavujú cieľ pre rotavírus. Dvojvláknový vírus RNA sa šíri výkalmi a príčinami hnačka, ktorý je často mukopurulentný a žltohnedý až bezfarebný. Medzi ďalšie príznaky infekcie patrí zvracanie a horúčka.rotavírus infikuje mikroklky, ktoré sa nachádzajú v čreve sliznice. Vyberá iba špičky mikroklkov pre infekciu a žiadne iné typy buniek. Akonáhle je bunka infikovaná, vírus prevezme metabolizmus tým, že spôsobí, že bunka vykoná svoj genetický materiál. Týmto spôsobom vírus spúšťa vakuolizáciu: V tele bunky sa tvoria bubliny obklopené vlastnou membránou. Počas vakuolizácie sa vždy vytvorí niekoľko vakuol, ktoré nemajú funkciu pre samotnú bunku. Ďalej rotavírus manipuluje so štruktúrou vonkajšej membrány bunky, čím stráca svoju celistvosť. Výsledkom je, že bunka stratí svoju ochranu koža a rozpadá sa. Tento proces sa v biológii nazýva cytolýza. Vedie to k smrti bunky. The epitel, ktorých bunky s ich mikroklkmi hrajú pri resorpcii ústrednú úlohu, už nemôžu adekvátne vykonávať svoju úlohu. To má za následok ťažké hnačka charakteristické pre Rota infekciu. The imunitný systém prípadne sa formuje protilátky proti vírusu, zatiaľ čo organizmus nahrádza mŕtve bunky a vytvára nové mikroklky.